石墨烯空气净化材料研究进展
2021-04-10胡洪亮高皓月
应用化工 2021年3期
关键词:研究
胡洪亮,高皓月
(吉林建筑大学 材料科学与工程学院,吉林 长春 130118)
石墨烯(Graphene)是一种由单层碳原子基于sp2杂化方式紧密排列所组成的二维碳纳米材料[1]。自2004年Geim和Novoselov制备出稳定的石墨烯后,其制备方法的研究取得了飞速发展[2]。由于石墨烯的特殊结构使其拥有2 630 m2/g的比表面积、5 300 W/(m·K)的热导率、1 100 GPa的杨氏模量、125 GPa的断裂强度、97.7%的透光度、200 000 cm2/(V·s)的载流子迁移率等[3]性能,受到国内外各学科领域研究人员的热情,掀起了有关石墨烯应用开发和产业化的热潮。
近年来,空气中的有机污染物和有毒气体等危害环境安全成为研究者们日益关注的问题,如何利用石墨烯优异的性能对工业及家庭室内空气污染物进行吸附净化成为科研界的研究热点。
1 石墨烯空气净化复合材料研究进展
1.1 石墨烯制备技术
机械剥离法、SiC表面外延生长法、化学气相沉积法以及氧化还原法等众多石墨烯制备方法是探索其性质和应用的基础和前提。
1.1.1 机械剥离法 采用机械外力克服石墨烯层间微弱的范德华力,不断剥离获取少层甚至单层具有完整晶格的石墨烯,正如Novoselov等[2]用外力将紧紧黏附在一片高定向热解石墨的胶带剥离下来,再与新胶带黏性面按压贴合,重复剥离,便得到了石墨烯。Chen等[4]则使用球磨机对石墨进行研磨,经离心分离和反复清洗除去未剥离的厚层石墨和溶剂,得到单层和少层石墨烯。
1.1.2 SiC外延生长法 SiC表面的Si在高温高真空条件下会升华,表面少层碳为降低能源,发生重构形成石墨烯[5]。……
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