多功能氧化石墨烯橡皮泥

氧化石墨烯,被认为是石墨烯的前驱体和重要的功能化材料。它易于大量制备,表面具有丰富的含氧官能团,成为制备不同功能结构石墨烯类材料的重要前驱原料。石墨烯材料的可加工性和规模化制备是其实现应用的关键。

石墨烯由于其独特的物理化学性质,近些年越来越引起广泛关注。氧化石墨烯,被认为是石墨烯的前驱体和重要的功能化材料。它易于大量制备,表面具有丰富的含氧官能团,成为制备不同功能结构石墨烯类材料的重要前驱原料。石墨烯材料的可加工性和规模化制备是其实现应用的关键。

石墨烯宏观体材料对不同的应用 尽管有不少方法能将石墨烯类材料制备成不同的宏观体结构,但都存在制备工艺复杂和试验条件要求高等问题。迫切希望找到一种便于直接加工成型,合成简便且可大量生产石墨烯基材料的方法。

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北京理工大学曲良体课题组报道了一种简单、廉价可大规模制备的氧化石墨烯橡皮泥(GOP),以氧化石墨烯溶液和苯胺单体为原料混合而成。这种材料具有极强的可塑性,适用于不同微观、宏观结构的加工。例如:通过模具挤压可以获得宏观三维结构,并且可在家用面条机连续加工出GOP“面条”。适当调整粘度后通过针头挤压实现连续制备GOP纤维,可用作3D打印的原材料。基于这种橡皮泥的特性,可以通过简单的模板压印的方法在不同的基底(如透明、柔性衬底)上制备出大面积的微图案化结构。由于氧化石墨烯可以通过简单溶液或加热的方式还原为石墨烯,以叉指电极为代表的微结构最终发展为柔性电容器器件。由于合成方法简单,可大量制备、加工工艺多样、可多功能化等优势,该材料提供了一种石墨烯材料平台,有望在先进结构材料、能源、电子等领域得到广泛应用。相关论文发表在Advanced Materials(DOI: 10.1002/adma.201603284)上。

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