今天我们来聊聊生产石墨烯,以下6个关于生产石墨烯的观点希望能帮助到您找到想要的新能源资讯。
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方大炭素新材料科技股份有限公司是一家专注于炭素产品生产与开发的高科技企业。公司主营业务是石墨及炭素制品、锂离子电池负极材料、石墨烯及下游产品等新材料的生产与销售。
方大炭素新材料科技股份有限公司的特点
主导产品有兰光牌超高功率、高功率、普通功率石墨电极,高炉用微孔炭砖等,产品广泛应用于冶金、化工等行业和高科技领域,公司的技术装备水平目前居国内同行业之首,是全国唯一的新型炭砖生产基地,拥有45项科研成果通过省部和国家级鉴定,多项产品被列入国家高新技术产品名录,其中人造心脏瓣膜、飞机刹车盘、整体炭毡、微孔炭砖和长寿高炉炭砖等项目填补了国内空白,公司为国家高新技术企业,国家科技兴贸创新基地龙头企业。
在今后的发展历程中,公司将紧紧瞄准产业报国,打造世界炭素强企的企业发展目标,遵循经营企业一定要对政府有利、对企业有利、对职工有利的企业价值观,坚持以人为本,诚信为先的企业精神,践行取之于社会,回报于社会的企业宗旨,依靠技术进步和精细管理,加快产品结构调整,优化资源配置,发挥装备优势,实施品牌战略。
形成优先发展炭素新材料,重点发展石墨电极,稳定发展碳砖、主要原料的整体发展思路,不断延伸炭素产业链条,加大融合力度,走以科技创新型、资源节约型和环境友好型的可持续发展之路、国际化发展之路,续写中国炭素工业新的篇章。
石墨烯的研究热潮也引起了国内外材料和植被研究的兴趣。目前已报道的石墨烯材料的制备方法有:机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法。微机械剥离法2004年,首次采用微机械剥离法,成功从高取向热解石墨中观察到单层石墨烯。利用这种方法,团队成功制备了准二维石墨烯,并观察了其形态,揭示了石墨烯二维晶体结构存在的原因。通过微机械剥离法可以制备高质量的石墨烯。然而,由于其产量低、成本高,不能满足工业化和大规模生产的要求。目前,它只能用于实验室的小规模制备。化学气相沉积法首次在大规模制备石墨烯方面取得了新的突破。
CVD法是指在气体条件下,通过反应物的生化反应,将固体材料沉积在加热的固体基体表面,从而产生固体材料的工艺技术。麻省理工学院的Kong等人、韩国成均馆大学的Hong等人和普渡大学的Chen等人正在使用CVD法制备石墨烯。他们使用一个简单的管状镍基沉积炉,将含碳气体(如碳氢化合物)送入炉内,这些气体在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面,形成石墨烯,然后通过轻微的化学蚀刻将石墨烯从镍上分离。
这种薄膜在80%的透光率下可以达到电导率,使其成为目前透明导电薄膜的潜在替代品。通过CVD法可以制备高质量、大面积的石墨烯,但作为理想基底材料的单晶镍价格过于昂贵,这可能是影响石墨烯工业生产的重要因素。CVD法可以满足大规模制备高质量石墨烯的要求,但成本高,工艺复杂。
氧化还原法 氧化还原法成本低、易实现,已成为制备石墨烯的最佳方法,可制备稳定的石墨烯悬浮液,解决了石墨烯不易分散的问题。REDOX法是指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨,通过超声分散制备氧化石墨烯(单层氧化石墨烯),并加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团,如羧基、环氧基和羟基,得到石墨烯。
石墨烯的生产有两种方法:
一种是化学气相沉积(CVD)法、一种是剥离法。
通常所说的石墨烯,为单层石墨烯片,是指用CVD法制做出结构比较完整的石墨烯片,而通过剥离方法做出的石墨烯,有单层,但更多的是多层。所以,剥离法生产的石墨烯,又称“微片石墨烯”、“小片石墨烯”。
石墨烯是从天然石墨中提炼出来的。石墨烯的方法主要是先将天然石墨氧化,得到氧化石墨烯,再通过一定手段将氧化石墨烯还原,从而得到石墨烯。【摘要】
石墨烯是用什么原材料生产出来的【提问】
石墨烯是从天然石墨中提炼出来的。石墨烯的方法主要是先将天然石墨氧化,得到氧化石墨烯,再通过一定手段将氧化石墨烯还原,从而得到石墨烯。【回答】
石墨产于什么地方【提问】
我国石墨主产区分布在黑龙江、内蒙古、山东、湖南等地,据不完全统计,我国石墨矿储量占世界总储量的75%,产量占世界总产量的70%左右。由于全球石墨储采比达到1百年以上,丰富的储量保证了原料供应不受制约。【回答】
针对原料和用途的不同,相应的有几种不同方法。通常来讲有气相沉积法,氧化还原法,插层法。
1 气象沉积法主要是含碳气体(甲烷、依稀),在一定的温度和压力条件下,碳原子在生长基上附着,形成单层碳结构物质并逐渐生长。优点:所得石墨烯结构好,尺寸不受原料的限制。缺点:制备过程复杂,生产效率低。
2 氧化还原法是利用氧化剂将石墨逐层氧化,利用超声等方式将已氧化的层剥离。之后,利用还原剂将氧化石墨层还原,即得到石墨烯。优点:成本低廉,生产效率较高。缺点:制得石墨烯的尺寸由原料决定,所用氧化剂和还原剂有污染环境的可能。
3 插层法是将插层物质填充到石墨的层间隙中,比以此克服层间范德华力,使得各层分散开,从而得到石墨烯。该方法仍处于研发阶段。
扩展资料:
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。 2018年3月31日,中国首条全自动量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线在山东菏泽启动,该项目主要生产可在弱光下发电的石墨烯有机太阳能电池(下称石墨烯OPV),破解了应用局限、对角度敏感、不易造型这三大太阳能发电难题。
1 单层石墨烯
单层石墨烯(Graphene):指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。
2 双层石墨烯
双层石墨烯(Bilayer or double-layer graphene):指由两层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括AB堆垛,AA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。
3 少层石墨烯
少层石墨烯(Few-layer):指由3-10层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括ABC堆垛,ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。
4 多层石墨烯
多层石墨烯又叫厚层石墨烯(multi-layer graphene):指厚度在10层以上10nm以下苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括ABC堆垛,ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。
碳元素
碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。
存在形式
碳的存在形式是多种多样的,有晶态单质碳如金刚石、石墨;有无定形碳如煤;有复杂的有机化合物如动植物等;碳酸盐如大理石等。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同,各有各的外观、密度、熔点等。
参考资料:百度百科-石墨烯
利用氧化还原法制作:
氧化还原法是通过使用硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化,增大石墨层之间的间距,在石墨层与层之间插入氧化物,制得氧化石墨(Graphite Oxide)。
然后将反应物进行水洗,并对洗净后的固体进行低温干燥,制得氧化石墨粉体。通过物理剥离、高温膨胀等方法对氧化石墨粉体进行剥离,制得氧化石墨烯。
最后通过化学法将氧化石墨烯还原,得到石墨烯(RGO)。这种方法操作简单,产量高,但是产品质量较低。氧化还原法使用硫酸、硝酸等强酸,存在较大的危险性,又须使用大量的水进行清洗,带大较大的环境污染。
扩展资料
分类
1、单层石墨烯
单层石墨烯(Graphene):指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。
2、双层石墨烯
双层石墨烯(Bilayer or double-layer graphene):指由两层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括AB堆垛,AA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。
3、少层石墨烯
少层石墨烯(Few-layer):指由3-10层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括ABC堆垛,ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。
4、多层石墨烯
参考资料来源:百度百科-石墨烯
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