熔盐法制备石墨化碳纳米片
2018-06-22,,,
机械工程材料 2018年6期
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(武汉科技大学,省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,武汉 430081)
0 引 言
二维碳材料由于具有独特的光电磁特性而被广泛应用于超级电容器[1]、光催化[2-3]、生物医药[4-5]、生物传感[6-7]、能源存储和导电薄膜等领域[8]。二维碳材料主要包括石墨烯、无定形碳,以及石墨化程度介于二者之间的石墨化碳泡沫[9]、多孔石墨化碳[10]和石墨化碳空心球[11]等石墨化碳材料。与无定形碳相比,石墨化程度介于石墨烯和无定形碳之间的石墨化碳材料具有更好的导电性和稳定性;与石墨烯相比,则具有更好的亲水性和活性。因此,这类石墨化碳材料具有更广阔的应用前景。
制备二维石墨化碳材料的常用方法有气相沉积法[12]、液相超声剥离法[13]和氧化石墨-还原法[14]等。气相沉积法具有产物缺陷少、生长面积大等优点,但也存在反应周期长、合成条件苛刻等缺点;液相超声剥离法虽然工艺简单,但制备周期长,产量较低;氧化石墨-还原法所制备的石墨烯为独立的单层结构,且产量高,但是其制备工艺安全性低,产物缺陷多。因此,寻找一种简单、高效、低成本的二维石墨化碳材料的制备方法具有重要意义。
熔盐合成法是指以低熔点盐类为反应介质,反应原料在熔融盐中溶解、扩散并发生反应,再经过滤干燥而得到产物的一种方法。这种方法具有合成工艺简单、反应温度低、反应速率快及产物纯度高等优点,并且可以通过改变熔盐的种类和含量来控制产物的形貌,是制备二维无机粉体材料的常用方法[15-17]。……
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