电化学剥离
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电化学剥离法制备石墨烯技术
发展了绿色环保的电化学阳极剥离宏量制备少层石墨烯的方法并实现了杂原子掺杂。该方法以石墨为原料,在中性含氟的水系电解液中,采用电化学方法一步实现了石墨的高效剥离和氟掺杂,以此可宏量制备出氟掺杂石墨烯。
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国立中央大学《JPS》:基于石墨烯复合纤维电极的可穿戴全固态微型超级电容器
研究提出了一种基于全固态、柔性纤维的MSCs(F-MSCs),采用电化学剥离石墨烯(ECG)电极,通过控制电泳沉积(EPD)技术在碳纤维上制备。
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瑞典皇家理工学院《Small》:通过商业碳纤维制备2D氧化石墨烯纳米片
本研究利用从碳化聚丙烯腈(PAN)中提取的高纯度碳纤维作为原料,实现了合成氧化石墨烯(GO)纳米片的可扩展和可持续生产。通过在优化的酸性条件下采用电化学剥离工艺,该方法成功生成了高质量的单层氧化石墨烯(GO)纳米片,尺寸≈600 nm,其特性与市售的氧化石墨烯相当,厚度为 0.9 ± 0.2 nm。
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氧化石墨烯的电化学制备技术取得重要进展
任文才团队深入研究了电解水制备GO的机制,发现环境和电解液中水的吸附导致插层石墨原料的脱插层是非均匀氧化的根源,而电解水氧化与水吸附脱插层均受到水从电解液向插层石墨扩散过程的控制,两者的竞争决定了插层石墨能否得到均匀氧化。基于该理解,他们发明了微液膜电解(LME)方法精确控制水的扩散,有效实现了电解水氧化与水吸附脱插层的动态平衡,从而实现了均一单层GO的工业化连续制备。
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【深化能力作风建设】见实效丨石墨创新中心科研成果入选全省职工“五小”创新竞赛一等奖
此项技术成果在传统制备可膨胀石墨基础上,利用电能取代化学氧化剂进行氧化,解决了环境污染的问题。通过调节电流、电场和时间等参数,获得了不同膨胀容积的可膨胀石墨,其具有纯度高、含硫量低、高抗氧化性等优点,广泛应用于生产柔性石墨板材、密封及阻燃等领域。
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中钢集团南京新材料研究院取得电化学法制备石墨烯的一体化装置及方法专利
中钢集团南京新材料研究院有限公司取得一项名为“一种电化学法制备石墨烯的一体化装置及方法”的专利,授权公告号CN 116395680 B,申请日期为2023年4月。
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深圳烯材取得一种两步电化学连续制备氧化石墨烯的方法专利
深圳烯材科技有限公司取得一项名为“一种两步电化学连续制备氧化石墨烯的方法”的专利,授权公告号 CN 115404496 B,申请日期为2022年9月。
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科学家们解决了一个50年的难题:石墨的振荡舞蹈
于默奥大学(Umeå University, Umeå, SWEDEN)的研究揭示了一种新型振荡反应,在这种反应中,石墨转化为氧化石墨,中间结构时而出现时而消失,暗示了化学理论的广泛影响。
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喜讯!中钢天源实现国际发明专利授权零突破
本次获授权专利中所保护的技术开拓了石墨烯规模化制备新思路,首次提出了限域电化学剥离石墨烯概念,为国内目前石墨烯生产工艺普遍存在的污染重、成本高以及产品品质不可控等问题提供了全新解决思路与方法。该项专利是先进石墨烯制备技术与绿色生产理念的高效融合,填补了国际相关领域技术空白,将引领石墨烯生产行业向更清洁、更绿色以及更高质量发展。
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北航《JMCA》:连续生产公斤级石墨烯,每小时数百克!
首先,将浓硫酸预掺杂到石墨箔中,促进石墨箔均匀膨胀,将其转化为准单层石墨烯结构。随后,在还原性/氧化性电解质中进行后剥离会同时触发剥离和氧化过程,从而产生分散良好的石墨烯纳米片,其氧化程度可在数分钟内量化。综合表征研究证实了剥离氧化石墨烯的不同氧化程度,跨越了通过施陶登迈尔、霍夫曼和胡默斯方法获得的传统氧化程度。此外,我们还评估了该方法的可扩展性以及剥离氧化石墨烯纳米片的溶液可加工性,证明可以连续生产公斤级氧化石墨烯,并制造出具有优异机械性能的米长纳米复合薄膜。
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【石墨回收】JECE:使用从石墨废物中声电化学衍生的功能化石墨烯纳米片高度吸附去除重金属、染料和抗生素污染物
扫描/透射电子显微镜和拉曼显微镜研究表明,合成的纳米片由很少的(2-6)石墨烯层组成。此外,傅立叶变换红外光谱和X-射线光电子期刊防伪光谱分析表明,纳米片上存在氧官能团(C=O和-COOH,氧含量为4.29%),这对静电吸附水溶液中的重金属、染料和抗生素非常有利。FG纳米片对亚甲基蓝、甲基橙、恩诺沙星和Pb2+等多种污染物具有较强的吸附性能(恩诺沙星分别为99.95%和21.21 mg/g、亚甲蓝分别为98.93%和119.3 mg/g、甲基橙分别为95.82%和25.67 mg/g、Pb2+分别为95.56%和86.10 mg/g)。
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中钢天源申请氧化石墨烯制备装置及方法专利,可提高反应效率和产物品质
本发明的方法采用本发明的装置制备氧化石墨烯,制备前先用低于正式电解电压预处理一段时间;本发明通过螺栓和压紧件创造了限域电解条件,利用预处理确保反应充分进行,避免了快速脱落导致的未充分氧化,可提高反应效率和产物品质;水浴控制温度,使电解液未发生大量自发分解,利于回收再利用,且用水分散产物,绿色环保。
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Chem. Soc. Rev.:石墨烯以外二维材料的电化学剥离
作者首先介绍了电化学剥离的基本原理,然后通过介绍它们的性质和应用实例讨论了每类2DM的生产。最后,作者对该研究领域的一些挑战进行了总结和展望。