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氧化型石墨烯的制备 常用制备氧化石墨烯的方法比较

2021-03-21知识12

石墨烯的制备原理及方法 石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子构成的晶体。当把石墨片通过物理或化学方法剥成单层之后,这种只有一个单原子层的石墨薄片称为单碳层石墨烯。。

请问HUMMERS法制造氧化石墨烯的反应原理是什么? H2SO4、HNO3、HClO4等强Bronst 酸的stage-1、stage-2 型嵌入化合物在强氧化剂,如KClO4、KMnO4等的作用下,或电化学过氧化(overoxide)作用下,经水解后即转化为氧化石墨(Graphite Oxide,GO).此外,Hudson 等等也报道了在水或稀乙酸、稀硫酸中直接电化学法合成胶体氧化石墨的方法,但其形成机理与Nakajima的有所不同.氧化石墨同样是一层状共价化合物,层间距离依制备方法而异.一般认为,氧化石墨中含有-C-OH、-C-O-C,甚至-COOH等基团,从而表现出较强的极性.干燥的氧化石墨在空气中的稳定性较差,很容易吸潮而形成水化氧化石墨(IC=0.0.9nm),但当氧化石墨在50~200℃下与F2 反应生成氟化氧化石墨后,稳定性明显增强.作为电极材料,氟化氧化石墨的放电容量也较氧化石墨有很大提高,特别是在110℃下与F2 作用生成的氟化氧化石墨,在放电电流密度为0.5mA/cm2(1M LiClO4-PC)时的放电容量、能量密度分别达675mA h/g、1420W h/Kg.由于极性基团的存在,氧化石墨很容易吸收极性小分子而形成氧化石墨嵌入化合物,其IC 值随极性分子尺寸的增大而增大,但这类嵌入化合物的稳定性较差,在空气中很易脱嵌(deintercalate)而转化为水化氧化石墨.极性高聚物尽管对氧化石墨层间的扩散很慢,但得到的嵌入化合物却很。

Hummers法制备氧化石墨烯,各种试剂的作用都是怎样的 氧化石墨烯的制备2113方法:方法一:由天5261然鳞片石墨反应生成氧化石墨,大致分为4102 3 个阶段1653,低温反应:在冰水浴中放入大烧杯,加入 110mL 浓 H2SO4,在磁力搅拌器上搅拌,放入温度计让其温度降至 4℃左右。加入-100目鳞片状石墨 5g,再加入 2.5g NaNO3,然后缓慢加入 15g KMnO4,加完后记时,在磁力搅拌器上搅拌反应 90min,溶液呈紫绿色。中温反应:将冰水浴换成温水浴,在磁力搅拌器搅拌下将烧杯里的温度控制在32~40℃,让其反应 30 min,溶液呈紫绿色。高温反应:中温反应结束之后,缓慢加入 220mL 去离子水,加热保持温度 70~100℃左右,缓慢加入一定双氧水(5%)进行高温反应,此时反应液变成金黄色。反应后的溶液在离心机中多次离心洗涤,直至 BaCl2检测无白色沉淀生成,说明没有 SO42-的存在,样品在 40~50℃温度下烘干。H2SO4、NaNO3、KMnO4一起加入到低温反应的优点是反应温度容易控制且与 KMnO4反应时间足够长。如果在中温过程中加入 KMnO4,一开始温度会急剧上升,很难控制反应的温度在 32~40℃。技术路线图见图 1。方法二:Hummers 方法 采用Hummers 方法[5]制备氧化石墨。具体的工艺流程在冰水浴中装配好250 mL 的反应瓶加入适量的浓硫酸。

氧化石墨烯的制备比较传统的化学方法有几种? 目前,氧化石墨烯的制备工艺相对成熟,比较传统的化学方法主要有Brodie法、Staudenmaier法、Hummers法,现今仍在沿用,只是在各方法基础上做了略微改进。。

氧化型石墨烯的制备 常用制备氧化石墨烯的方法比较

用化学法制备氧化石墨烯应注意哪些问题 目前,氧化石墨烯的制备工艺相对成熟,比较传统的化学方法主要有Brodie法、Staudenmaier法、Hummers法,现今仍在沿用,只是在各方法基础上做了略微改进。这些方法的制备原理都是将石墨在强酸和少量强氧化剂的共同作用下形成1阶的石墨层间化合物,然后此层间化合物在过量强氧化剂的作用下继续发生深度液相氧化反应,水解后得到氧化石墨,最后通过超声或者长时间搅拌氧化石墨和水的混合物即可获得氧化石墨烯,产物的氧化程度及合成T艺与反应时间有关,可以通过C、O的原子比进行衡量。Brodie法和Staudenmaier法氧化程度高,但反应过程中会产生ClO2、NO2或者N2O4等有害气体且反应时间长,而Hummers法反应时间短,无有毒气体ClO2产生,安全性较高,因而成为制备氧化石墨烯普遍使用的方法。但是此反应过程中需控制的工艺因素较多,过量的高锰酸离子会造成潜在的污染,因而需要用H2O2进行处理,并加以水洗和透析。近年来,也有不少学者在探索更好的制备方法。Matsuoy采用电化学方法将石墨在强酸中,以Hg/Hg2SO4为电极电解氧化后投入水中,干燥后得到氧化石墨烯。Daniela C.Marcano等以KMnO4和9:1(体积比)的H2SO4/H3PO4为氧化剂,采用不加入NaNO3的方法也制备出氧化石墨烯。

氧化石墨烯的制备方法制备氧化石墨的方法hummers法什么时候谁发现的 氧化石墨烯一般由石墨经强酸氧化而得。主要有三种制备氧化石墨的方法:Brodie法,Staudenmaier法和Hummers法。其中Hummers法的制备过程的时效性相对较好而且制备过程中也比较安全,是目前最常用的一种。

常用制备氧化石墨烯的方法比较,氧化石墨烯作为一种新型碳材料,具有二维单原子层结构、丰富的表面活性基团以及巨大的比表面积。最薄的氧化石墨薄片是由单层碳原子组成。。

怎么制备氧化石墨烯 目前用的比较多得是hummer法,也就是化学氧化法,主要用浓硫酸、高锰酸钾、硝酸钠先对石墨进行氧化,后经过一些还原剂对其进行还原得到石墨烯

求助,Hummer 方法制出的氧化石墨烯颜色 氧化石墨烯的制备工艺:2113氧化石墨5261烯一般由石墨经强酸氧化而得4102。主要有三种制备氧化石墨的方法1653:Brodie法,Staudenmaier法和Hummers法。其中Hummers法的制备过程的时效性相对较好而且制备过程中也比较安全,是目前最常用的一种。它采用浓硫酸中的高锰酸钾与石墨粉末经氧化反应之后,得到棕色的在边缘有衍生羧酸基及在平面上主要为酚羟基和环氧基团的石墨薄片,此石墨薄片层可以经超声或高剪切剧烈搅拌剥离为氧化石墨烯,并在水中形成稳定、浅棕色的单层氧化石墨烯悬浮液。由于共轭网络受到严重的官能化,氧化石墨烯薄片具有绝缘的特质。经还原处理可进行部分还原,得到化学修饰的石墨烯薄片。虽然最后得到的石墨烯产物或还原氧化石墨烯都具有较多的缺陷,导致其导电性不如原始的石墨烯,不过这个氧化?剥离?还原的制程可有效地让不可溶的石墨粉末在水中变得可加工,提供制作还原氧化石墨烯的途径。而且其简易的制程及其溶液可加工性,考虑量产的工业制程中,上述工艺已成为制造石墨烯相关材料及组件的极具吸引力的工艺过程。

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