石墨烯墨水的工业应用常受制于在保持质量和可加工性的同时实现高通量批量生产的挑战。本文，韩国庆尚大学Tae Kyung Lee、Chang-Ho Choi等研究人员在《ADVANCED MATERIALS TECHNOLOGIES》期刊发表名为“Scalable Mass Production of Additive-Free Few-Layer Enriched Graphene Oxide Ink for Industrially Sustainable Printing”的论文，研究探索了可扩展、无添加剂氧化石墨烯墨水生产的新策略，重点在于对选择性边缘氧化石墨烯氧化物（GO）氧化程度的精确控制。
通过精确调控氧化程度，成功制备出兼具内在特性与无添加剂分散性的GO片层。该方法实现约94%的高GO产率，可在8升水溶剂中分散约376克以少层GO片层为主的材料。密度泛函理论（DFT）计算揭示了选择性边缘氧化与高剥离效率背后的热力学机制。所得GO片层可用于开发无添加剂水性墨水（适用于环保喷墨打印）及膏状墨水（适用于点胶打印），无需后处理即可实现高导电性与图案精度。此外，将GO片层整合至聚乙烯二醇二苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）体系中，可制备纳米复合墨水，形成兼具优异电学性能与透光率的透明导电薄膜，且无需额外加工。本研究对推进满足工业需求的GO生产技术具有关键意义——该技术兼具高产率、优异加工性、环保特性及成本效益，为GO的广泛工业应用铺平道路。
本研究提出一种新型多功能制备导电氧化石墨烯（GO）墨水的方案，专为满足工业应用的严苛要求而设计。通过利用石墨的边缘选择性氧化特性，我们成功解决了大规模生产高质量、可加工GO片材的挑战。相较传统氧化方法，本方法不仅显著提升产率，大幅降低氧化剂用量，更简化了整体工艺流程。该技术突破不仅提升了氧化石墨烯片生产过程的环境可持续性，其可扩展性亦通过水溶剂体系中制备约376克氧化石墨烯片分散液得到验证。无添加剂的GO片层在多种溶剂中保持石墨烯固有特性，彰显本方法推动工业应用的潜力。此外，GO墨水在不同领域的应用验证了其跨行业广泛适用性。这些成果为实现GO墨水在工业应用中的全部潜力迈出了重要一步。
文献：https://doi.org/10.1002/admt.202501344
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