石墨烯工艺流程

石墨烯工艺流程
石墨烯工艺流程

5.3.1.1 石墨烯复合材料生产工艺流程

本项目采用以氧化石墨烯、高表面活性炭、碳纳米管材料为核心,通过原位复合、二次活化,清洗等工艺得到石墨烯基复合材料,其工艺优点在于:反应速度快,生产周期短,比表面积大,材料孔径分布窄,微孔量多,活化剂和电耗低,生产能连续性进行的清洁生产工艺,成本低等。

在石墨烯复合材料的生产过程中,主要采用了双炉工艺(自主设计)实现催化活化同步技术,即炭化过程与活化过程在活化炉中同时进行,通过双炉间的热联合技术,实现了生产过程的物料联合和热联合,使热量得到充分利用,同时实现MOH活化剂的循环利用,大大降低了材料的生产成本,并使生产效率得到了显著地提升。

其生产工艺路线见图:

图5-1 石墨烯复合材料生产工艺流程

同时,根据工艺特点设计的碳酸钾回收利用是将生产过程中洗涤回收液(酸性)通过与公司活性炭车间的碱性废液中和制备钾肥,实现了绿色生产,解决了环境污染问题。逐级提浓后经蒸发、浓缩、冷却结晶即得到碳酸盐副产品,大幅度降低了电耗和活化剂的消耗,避免了对环境的影响,从而降低了生产成本,在满足清洁生产的同时,也实现了资源的循环利用。

工艺流程如图5-2所示,按照下述工艺路线,除去氢氧化钾的部份烧失量外,

碳酸钾的回收率达到95%以上,在满足清洁生产的同时,也实现了资源的循环利用。

详见洗碱液回收工艺示意图

图5-2 洗涤废水回收碳酸盐工艺流程图

石墨烯的制备与表征综述

氧化石墨烯还原的评价标准 摘要还原氧化石墨烯(RGO)是一种 有趣的有潜力的能广泛应用的纳米 材料。虽然我们花了相当大的努力 一直致力于开发还原方法,但它仍然 需要进一步改善,如何选择一个合适 的一个特定的还原方法是一个棘手 的问题。在这项研究中,还原氧化石 墨烯的研究者们准备了六个典型的 方法:N2H4·H2O还原,氢氧化钠还 原,NaBH4还原,水浴还原 ,高温还原以及两步还原。我们从四个方面系统的对样品包括:分散性,还原程度、缺陷修复程度和导电性能进行比较。在比较的基础上,我们提出了一个半定量判定氧化石墨烯还原的评价标准。这种评价标准将有助于理解氧化石墨烯还原的机理和设计更理想的还原方法。 引言 单层石墨烯,因为其不寻常的电子性质和应用于各个领域的潜力,近年来吸引了巨大的研究者的关注。目前石墨烯的制备方法,包括化学气相沉积(CVD)、微机械剥离石墨,外延生长法和液相剥离法。前三种方法因为其获得的石墨烯的产品均一性和层数选择性原因而受到限制。此外,这些方法的低生产率使他们不适合大规模的应用。大部分的最有前途生产的石墨烯的路线是石墨在液相中剥离氧化然后再还原,由于它的简单性、可靠性、大规模的能力生产、相对较低的材料成本和多方面的原因适合而适合生产。这种化学方法诱发各种缺陷和含氧官能团,如羟基和环氧导致石墨烯的电子特性退化。与此同时,还原过程可能导致发生聚合、离子掺杂等等。这就使得还原方法在化学剥离法发挥至关重要的作用。 到目前为止,我们花了相当大的努力一直致力于开发还原的方法。在这里我们展示一个简单的分类:使用还原剂(对苯二酚、二甲肼、肼、硼氢化钠、含硫化合物、铝粉、维生素C、环六亚甲基四胺、乙二胺(EDA) 、聚合电解质、还原糖、蛋白质、柠檬酸钠、一氧化碳、铁、去甲肾上腺素)在不同的条件(酸/碱、热处理和其他类似微波、光催化、声化学的,激光、等离子体、细菌呼吸、溶菌酶、茶溶液)、电化学电流,两步还原等等。这些不同的还原方法生成的石墨烯具有不同的属性。例如,大型生产水分散石墨烯可以很容易在没有表面活性稳定剂的条件下地实现由水合肼还原氧化石墨烯。然而,水合肼是有毒易爆,在实际使用的过程中存在困难。水浴还原方法可以减少缺陷和氧含量的阻扰。最近,两个或更多类型的还原方法结合以进一步提高导电率或其他性能。例如,水合肼还原经过热处理得到的石墨烯通常显现良好的导电性。

石墨烯的制作工艺方法是什么

石墨烯的制作工艺方法是什么 石墨烯的制作工艺方法是什么?提到石墨烯,大部分人可能都不陌生,因为这是近两年在网络和报刊杂志上经常出现的词汇——一种功能十分强大的新型材料。不过它的制备却一直成为了阻碍的发展的重要因素。今天我们就一起来看看石墨烯的制作方法是什么。 化学气相沉积法 化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)在规模化制备石墨烯的问题方面有了新的突破(参考化学气相沉积法制备高质量石墨烯)。CVD法是指反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。 麻省理工学院的Kong等、韩国成均馆大学的Hong等和普渡大学的Chen等在利用CVD法制备石墨烯。他们使用的是一种以镍为基片的管状简易沉积炉,通入含碳气体,如:碳氢化合物,它在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面,形成石墨烯,通过轻微的化学刻蚀,使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。这种薄膜在透光率为80%时电导率即可达到1.1×106S/m,成为透明导电薄膜的潜在替代品。用CVD法可以制备出高质量大面积的石墨烯,

但是理想的基片材料单晶镍的价格太昂贵,这可能是影响石墨烯工业化生产的重要因素。CVD法可以满足规模化制备高质量石墨烯的要求,但成本较高,工艺复杂。 先进纳米材料制造商和技术服务商——江苏先丰纳米材料科技有限公司,2009年成立以来一直在科研和工业两个方面为客户提供完善服务。科研客户超过一万家,工业客户超过两百家。 南京先丰纳米材料科技有限公司2009年9月注册于南京大学国家大学科技园内,现专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳米管、分子筛、银纳米线等发展方向,立志做先进材料及技术提供商。 2016年公司一期投资5000万在南京江北新区浦口开发区成立“江苏先丰纳米材料科技有限公司”,建筑面积近4000平方,形成了运营、研发、中试、生产全流程先进纳米材料制造和技术服务中心。现拥有石墨烯粉体、石墨烯浆料和石墨烯膜完整生产线,2017年年产高品质石墨烯粉末50吨,石墨烯浆料1000吨。 欢迎广大客户和各界朋友莅临我司指导!欢迎电话咨询或者登陆我们的官网进行查看~

氧化石墨烯的结构及应用

氧化石墨烯的结构及应用 2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆(Andre Geim)和康斯坦丁?诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)成功地从石墨中分离出一层碳原子构成的石墨烯,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。自此,石墨烯由于其突出的导热性、室温高速载流子迁移率、透光性和力学性能等,同时具有完美的量子隧道效应、半整数的量子霍尔效应、从不消失的电导率等一系列性质,受到了世界各界的广泛关注,也成为科研领域的新兴宠儿。 氧化石墨烯是石墨粉末经化学氧化后的产物,它是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。氧化石墨烯复合材料包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料更是具有广泛的应用前景,因为成为研究的又一重点。 一、氧化石墨烯的分子结构 石墨被强氧化剂氧化,氧原子进入到石墨层间,结合л电子,使层面内的二键断裂,并以C=O,C-OH, -COOH等官能团与密实的碳网面中的碳原子结合,形成共价键型石墨层间化合物。氧化石墨烯的理想结构组成为C400H,也有文献报道其组成为C X+(OH)Y-(H20)2,其中C、H、O等各元素的含量随氧化程度不同而发生改变,一般范围为C7O4H2-C24O13H9,目前,普遍认为氧化石墨是一个准二维固体物质。氧化石墨烯由尺寸不定的未被氧化的芳香“岛”组成,而这些“岛”则被含有醇羟基、环氧基团和双键的六元脂环所分开,芳香环、双键和环氧基团使得碳原子点阵格式近乎处于同一平面,仅有连接到羟基基团的碳原子有较轻微的四面体构型畸变,导致了一些层面的卷翘。官能团处于碳原子点阵格子的上下,形成了不同密度的氧原子分布。 干燥的氧化石墨在空气中稳定性较差,很容易吸潮而变成水合氧化石墨,层间距也会随其含水量的高低而有所不同。随含水量的增加,层间距从0.6nm增加到1.1nm,从而导致X射线(100)衍射峰的位置的变化。 鉴于氧化石墨烯在石墨烯材料领域中的地位,许多科学家试图对氧化石墨烯的结构进行详细和准确的描述,以便有利于石墨烯材料的进一步研究,虽然已经利用了计算机模拟、拉曼光谱,核磁共振等手段对其结构进行分析,但由于种种原因(不同的制备方法,实验条件的差异以及不同的石墨来源对氧化石墨烯的结构都有一定的影响),氧化石墨烯的精确结构还无法得到确定。 二、氧化石墨烯的制备方法 氧化石墨烯的制备方法主要有Brodie、Staudenmaier和Hummers三种方法,它们都是用无机强质子酸(如浓硫酸、发烟硝酸或它们的混合物)处理原始石墨,将强酸小分子插入石墨层问,再用强氧化剂(如KMnO4、KC104等)对其进行氧化。 1、Brodie法 1898年Brodie采用发烟HNO3体系,以KC103为氧化剂,反应体系的温度需先维持在0℃,然后,不断搅拌反应20-24h。洗涤后获得的氧化石墨的氧化程度较低,需进行多次氧化处理以提高氧化程度,反应时间相对较长。该法的优点是其氧化程度可利用氧化时间进行控制,合成的氧化石墨结构比较规整。但因采用KC103作氧化剂,有一定的危险性。

氧化石墨烯的制备方法总结

氧化石墨烯的制备方法: 方法一: 由天然鳞片石墨反应生成氧化石墨,大致分为3 个阶段,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搅拌下加入2 g 石墨粉和1 g 硝酸钠的固体混合物再分次加入6 g 高锰酸钾控制反应温度不超过20℃搅拌反应一段时间然后升温到35℃左右继续搅拌30 min再缓慢加入一定量的去离子水续拌20 min 后并加入适量双氧水还原残留的氧化剂使溶液变为亮黄色。趁热过滤并用5%HCl 溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止。最后将滤饼置于60℃的真空干燥箱中充分干燥保存备用。方法三:修正的Hummers方法 采用修正的Hummers方法合成氧化石墨,如图1中(1)过程。即在冰水浴中装配好250 mL的反应瓶,加入适量的浓硫酸,磁力搅拌下加入2 g 石墨粉和1 g硝酸钠的固体混合物,再缓慢加入6 g高锰酸钾,控制反应温度不超过10 ℃,在冰浴条件下搅拌2 h后取出,在室温下搅拌反应5 d。然后将样品用5 %的H2SO4(质量分数)溶液进行稀释,搅拌2 h后,加入6 mL H2O2,溶液变成亮黄色,搅拌反应2 h离心。然后用浓度适当的H2SO4、H2O2混合溶液以及HCl反复洗涤、最后用蒸馏水洗涤几次,使其pH~7,得到的黄褐色沉淀即为氧化石墨(GO)。最后将样品在40 ℃的真空干燥箱中充分干燥。将获得的氧化石墨入去离子水中,60 W功率超声约3 h,沉淀过夜,取上层液离心清洗后放入烘箱内40 ℃干燥,即得片层较薄的氧化石墨烯,如图1中(2)过程。

石墨烯的制备方法概述

石墨烯的制备方法概述 1物理法制备石墨烯 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料,通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得,操作相对简单,合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。 1.1机械剥离法 机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法,即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt等于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热 解石墨上剥离并观测到单层石墨烯,验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下:首先利用氧等离子在1mm厚的高 定向热解石墨表面进行离子刻蚀,当在表面刻蚀出宽20μm —2mm、5μm的微槽后,用光刻胶将其粘到玻璃衬底上, 再用透明胶带反复撕揭,然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声,最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中,利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。 但是这种方法存在一些缺点,如所获得的产物尺寸不易控制,无法可靠地制备出长度足够的石墨烯,因此不能满足工业化需求。

1.2取向附生法—晶膜生长 PeterW.Sutter等使用稀有金属钌作为生长基质,利用基质的原子结构“种”出了石墨烯。首先在1150°C下让C原子渗入钌中,然后冷却至850°C,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面,在整个基质表面形成镜片形状的单层碳原子“孤岛”,“孤岛”逐渐长大,最终长成一层完整的石墨烯。第一层覆盖率达80%后,第二层开始生长,底层的石墨烯与基质间存在强烈的交互作用,第二层形成后就前一层与基质几乎完全分离,只剩下弱电耦合,这样制得了单层石墨烯薄片。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀,且石墨烯和基质之间的黏合会影响制得的石墨烯薄片的特性。 1.3液相和气相直接剥离法 液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨(EG)(一般通过快速升温至1000°C以上把表面含氧基团除去来获取)加在某种有机溶剂或水中,借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。Coleman等参照液相剥离碳纳米管的方式将墨分散在N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中,超声1h后单层石墨烯的产率为1%,而长时间的 超声(462h)可使石墨烯浓度高达1.2mg/mL。研究表明,当溶剂与石墨烯的表面能相匹配时,溶剂与石墨烯之间的相互作用可以平衡剥离石墨烯所需的能量,能够较好地剥离石墨烯

氧化石墨烯的制备及表征

氧化石墨烯的制备及表征 文献综述 材料0802班 李琳 200822046

氧化石墨烯的制备及表征 李琳 摘要:石墨烯(又称单层石墨或二维石墨)是单原子厚度的二维碳原子晶体,被认为是富勒烯、碳纳米管和石墨的基本结构单元[1]。石墨烯可通过膨胀石墨经过超声剥离或球磨处理来制备[2,3],其片层厚度一般只能达到30~100 nm,难以得到单层石墨烯(约0.34 nm),并且不容易重复操作。所以寻求一种新的、容易和可以重复操作的实验方法是目前石墨烯研究的热点。而将石墨氧化变成氧化石墨,再在超声条件下容易得到单层的氧化石墨溶液,再通过化学还原获得,已成为石墨烯制备的有效途径[4]。通过述评氧化石墨及氧化石墨烯的制备、结构、改性及其与聚合物的复合,展望了石墨烯及其复合材料的研究前景。 关键词:氧化石墨烯,石墨烯,氧化石墨,制备,表征 Oxidation of graphite surfaces preparation and Characterization LI Lin Abstrat:Graphite surfaces (also called single graphite or 2 d graphite )is the single atoms thickness of the 2 d carbon atoms crystal, is considered fullerenes, carbon nanotubes and graphite basic structure unit [1].Graphite surfaces can through the expanded graphite after ultrasonic stripping or ball mill treatment topreparation [2,3], a piece of layer thickness normally only up to 30 to 100 nm, hard to get the single graphite surfaces (about 0.34 nm), and not easy to repeated operation. So to search a new, easy to operate and can be repeated the experiment method of the graphite surfaces is the focus of research. And will graphite oxidization into oxidation graphite, again in ultrasonic conditions to get the oxidation of the single graphite solution, again through chemical reduction get, has become an effective way of the preparation of graphite surfaces [4]. Through the review of graphite oxide and oxidation graphite surfaces of the preparation, structure, modification of polymer and the

石墨烯的制备方法

石墨烯的制备方法 主要市场包括:石墨烯透明导电薄膜材料的生产和销售,以及在透明电极、储能、电子器件等领域的应用技术开发和技术支持服务。公司目前的石墨烯导电层产品功能良率能做到85%,但外观良率目前只能做到60%左右。目前产品已经在低端手机上逐渐应用。常州二维碳素科技有限公司的关键技术如下: ②辉锐集团由辉锐科技(香港)有限公司,辉锐材料科技有限公司与辉锐电子技术有限公司。 辉瑞科技专注于石墨材料的研发和生产,是大面积高质量石墨烯的量产成为现实。而辉锐材料则主要从事应用产品的设计和营销,提升石墨烯在移动设备,发电和能源储备,医疗保健等领域的应用。 辉锐科技是一家从事石墨烯技术发展的公司,率先进军大面积石墨烯柔性触控屏市场,且计划未来3年公投资1.5亿美元发展石

墨烯移动设备市场。5月份,厦门大学,英国BGT Material Limited 和福建辉瑞材料有限公司签署协议在厦门大学建立“石墨烯工业技术研究院”。石墨烯发明者诺贝奖物理学奖获得者康斯坦丁·诺沃肖洛夫等将加盟改研究院。公司正研制利用石墨烯制造可屈曲触摸屏,目前已经投产。 2. 石墨烯在锂离子电池领域的应用 石墨烯优异的导电性能可以提升电极材料的电导率,进而提升锂离子电池的充放电速度;石墨烯的二维层状结构可以有效抑制电极材料在充放电过程中因体积变化引起的材料粉化;石墨烯还能很好地改善锂电池的大电流充放电性能、循环稳定性和安全性。除此之外还能大幅提高电池的充放电速度。国内研究成果: 宁波墨西科技有限公司依托中科院宁波所技术研发实力,产学研一体化优势,使得公司在石墨烯领域走在行业前列;公司产品分为三大类:基础产品(浆料、粉体)、专用分散液、工业化应用产品。在锂电池领域,已经开发出石墨烯复合电极材料、石墨烯导电添加剂、石墨烯涂层铝箔等;公司石墨烯导电剂产品已经在磷酸铁锂电池厂商试样,能有效提高电池倍率充放电性能。 宁波墨西锂电池领域研发目标:第一,2016 年实施Battery 200 计划,研发能量密度达到200Wh/kg 的新型电力锂电池及其材料技术;第二,2020 年实施Battery 300 计划,研发能量密度达到300Wh/kg 的下一代动力锂电池及其材料技术。目前技术路线,以石墨烯作为新一代导电剂研发为主,包括石

石墨烯生产成套设备

石墨烯生产成套设备石墨烯生产设备的概况 目前生产石墨烯的制备方法主要是机械法、氧化法、基片生长法和液相法等,这些生产技术及方法多数存在着产量低、能耗大、品质差等缺点,从而也止约了国内石墨烯的生产及发展。南通富莱克石墨烯生产课题组经过不懈的努力发明了一种以高速分散、破碎研磨、旋涡空化、剪切超声为一体的直接在液相中进行连续分散和不间断剥离石墨片的石墨烯生产线,实现了通过机械剪切液力空化等技术手段产出高品质的石墨烯,深受广大石墨烯生产商的亲睐。 石墨烯生产设备是一种釆用机械液力剪切、空化剥离石墨片而产出的单层、多层等高品质石墨烯的高科技先进设备。这种先进技术的发明及应用,在一定程度上加快了石墨烯生产步伐,也促进了石墨烯生产企业进行大规模、高效率、低成本、无污染生产的信心。况且这种机械液力剪切、空化旋涡剥离石墨片的生产工艺具有操作简单、安全可靠、无氧化、无需高温、优质高品的特点非常适合优质石墨烯的大规模生产。

石墨烯生产设备主要结构 石墨烯生产设备主要结构:是由高剪切分散搅拌配料罐、精细分散研磨机、液力旋涡空化器、高剪切旋流超声器、多管道冷凝器、超声储料罐、集成控制系统、压力表温控仪等组成。 石墨烯生产设备工艺流程 石墨烯生产工艺流程:首先在高剪切分散搅拌配料罐配上石墨粉、分散剂或表面改性剂和水等进行分散搅拌,先关循环阀然后打开储料罐与分散研磨泵连接阀,使石墨溶液通过精细分散研磨机、液力剪切旋涡空化器再通过压力进入高剪切旋流超声储料器等工艺过程。在配料罐无料时自动关闭下面连接阀并开通循环阀让石墨溶液自循环不间断进行剥离片使石墨烯单层多层迖到理想效果,在集成控制系统设计压力控制、时间控制、温度控制等也可釆用电脑控制或触摸频控制或全自动控制方式。

水性石墨烯导电油墨——作业指导书

深圳市前海展旺新能源科技有限公司文件编号: 制定日期: 2019-09-01 文件类型支援文件制定部门工程部版次: A0 文件名称水性石墨烯导电油墨生产作业指导书页次: 第 1 页/共 5 页 版本修订内容描述修订日期制定人审核人批准人A0 初次发行2019-09-01曾凡聪 制定人/日期审核人/日期批准人/日期文件发行章

文件类型支援文件制定部门工程部版次: A0 文件名称水性石墨烯导电油墨生产作业指导书页次: 第 2 页/共 5 页1 目的 规范水性石墨烯导电油墨的生产操作规程,保障生产工作的正常进行,保证产品质量。 2 适用范围 水性石墨烯导电油墨生产工艺全过程。 3 工艺流程 水性树脂 去离子水 石墨烯粉体超导炭黑 助剂 组合物混合液 高速分散机导电黑浆 砂磨机系统 真空分散机 未增稠 水性石墨烯导电油墨 增稠剂 水性石墨烯导电油墨 半成品 真空分散机 水性石墨烯导电油墨真空捏合机 4 操作流程 4.1 制备组合物混合液(工序号001) 1)按水性石墨烯导电油墨配方表分别称取相应质量的原材料,备用。 2)将水性树脂、去离子水依次加入高速分散机的搅拌罐中,启动高速分散机,将其转速设置为200rpm,然后将相应助剂加入搅拌罐中,将分散机转速设置为400rpm,搅拌分散5-10min;再依次缓慢加入石墨烯粉体、超导炭黑粉体,然后将分散机转速设置为1500rpm,搅拌分散1h,即得到组合物混合液,并将制备的组合物混合液倒入塑料桶中存放。 4.2 制备导电黑浆(工序号002) 1)称量15kg组合物混合液加入砂磨机系统的搅拌缸A中。 2)检查砂磨机系统是否正常,打开冷水机电源开关,启动冷水机,将冷却循环水温度设置为10℃。 3)待冷却循环水温度达到设定温度后,打开砂磨机主机电源开关,进入砂磨机运行监控系统,点击“主机启动”按键,再点击“点动加速”按键,将主机转速设置为1000rpm;然后点击“上料泵

石墨烯的制备方法

一.文献综述 随着社会的发展,人们对材料的要求越来越高,碳元素在地球上分布广泛,其独特的物理性质和多种多样的形态己逐渐被人类发现、认识并利用。1924年 确定了石墨和金刚石的结构;1985年发现了富勒烯;1991年发现了碳纳米管;2004年,曼彻斯特大学Geim等成功制备的石墨烯是继碳纳米管被发现后富勒烯 家族中又一纳米级功能性材料,它的发现使碳材料领域更为充实,形成了从零维、一维、二维到三维的富勒烯、碳纳米管、石墨烯以及金刚石和石墨的完整系统。而2004年至今,关于氧化石墨烯和石墨烯的研究报道如雨后春笋般涌现,其已 成为物理、化学、材料学领域的国际热点课题。 制备石墨烯的方法有很多种,如外延生长法,氧化石墨还原法,CVD法, 剥离-再嵌入-扩涨法以及有机合成法等。在本文中主要介绍氧化石墨还原法。 除此之外,还对其的一些性能进行表征。 二.石墨烯材料 2.1石墨烯材料的结构和特征 石墨烯(gr即hene)是指碳原子之间呈六角环形排列的一种片状体,由一层 碳原子构成,可在二维空间无限延伸,可以说是严格意义上的二维结构材料,同时,它被认为是宇宙上最薄的材料[`2],也被认为是有史以来见过的最结实的材料。 ZD结构的石墨烯具有优异的电子特性,且导电性依赖于片层的形状和片层数,据悉石墨烯是目前已知的导电性能最出色的材料,可运用于导电高分子复合 材料,这也使其在微电子领域、半导体材料、晶体管和电池等方面极具应用潜力。有专家指出,如果用石墨烯制造微型晶体管将能够大幅度提升计算机的运算速度,其传输电流的速度比电脑芯片里的硅元素快100倍。近日,某科技日报称,mM的 研究人员展示了由石墨烯材料制作而成的场效应晶体管(FET),经测试,其截止频率可达100吉赫兹(GHz),这是迄今为止运行速度最快的射频石墨烯晶体管。石 墨烯的导热性能也很突出,且优于碳纳米管。石墨烯的表面积很大,McAlliste: 等通过理论计算得出石墨烯单片层的表面积为2630扩/g,这个数据是活性炭的 2倍多,可用于水净化系统。

石墨烯复合面料的生产工艺的生产技术

本技术公开了一种石墨烯复合面料的生产工艺。本技术通过双层编织得到具有空气层的坯布,再将坯布经过裁剪、水洗、烘干、整烫、包装得到石墨烯复合面料。本技术的工艺步骤简单,对皮肤无刺激性,利用日本产电脑横机按照双层编织程序进行双层编织,使得空气层面料的外层和内层紧密粘合在一起,有如同单面的手感,丝毫不显两层面料的臃肿感,通过本技术的生产工艺制成的石墨烯面料不仅具有舒适、透气、弹性好、不易变形的优点,具有良好的合体性、保形性、悬垂性等特性,还具有显著远红外抗菌抑菌、缓解疲劳、疏通经络、流通血液、消炎抗菌等功能作用。 权利要求书 1.一种石墨烯复合面料的生产工艺,其特征在于,包括如下步骤: (1)使用日本产电脑横机按照双层编织程序进行双层编织,所述日本产电脑横机的前针床的转数与后针床转数相同,采用间隔丝吊目的连接方式将前针床的编织物和后针床的编织物进行局部连接固定,编织完成后即可得到具有空气层的坯布,其中,所述后针床的编织物为石墨烯纱; (2)将所得的坯布进行裁剪、水洗、烘干、整烫得到石墨烯复合面料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯复合面料的生产工艺,其特征在于,所述日本产电脑横机的品牌为SES-122SV,所用针型为16G。 3.根据权利要求1所述的石墨烯复合面料的生产工艺,其特征在于,所述间隔丝选自氨纶纱、锦纶纱中的任意一种或两种。 4.根据权利要求3所述的石墨烯复合面料的生产工艺,其特征在于,所述混纺纱为棉和再生纤维按照1~2:1的重量比混纺而成。 5.根据权利要求1所述的石墨烯复合面料的生产工艺,其特征在于,所述前针床的编织物为羊毛纱、羊绒纱、棉纺纱中的任意一种或多种。 6.根据权利要求5所述的石墨烯复合面料的生产工艺,其特征在于,所述前针床的编织物为羊绒纱。 7.根据权利要求1所述的石墨烯复合面料的生产工艺,其特征在于,所述水洗的条件为:平滑柔软剂4~5Kg、柔软时间30~35min。 8.根据权利要求1所述的石墨烯复合面料的生产工艺,其特征在于,所述烘干的条件为:烘干温度70~90℃、烘干时间50~60min。 技术说明书 一种石墨烯复合面料的生产工艺 技术领域

石墨烯项目可研报告

石墨烯项目可研报告 【引言】 石墨烯是一种二维晶体,由碳原子按照六边形进行排布,相互连接,形成一个碳分子,其结构非常稳定;随着所连接的碳原子数量不断增多,这个二维的碳分子平面不断扩大,分子也不断变大。单层石墨烯只有一个碳原子的厚度,即0.335纳米,相当于一根头发的20万分之一的厚度,1毫米厚的石墨中将将近有150万层左右的石墨烯。石墨烯是已知的最薄的一种材料,并且具有极高的比表面积、超强的导电性和强度等优点。 石墨烯良好的电导性能和透光性能,使它在透明电导电极方面有非常好的应用前景。触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等等,都需要良好的透明电导电极材料。特别是,石墨烯的机械强度和柔韧性都比常用材料氧化铟锡优良;氧化铟锡脆度较高,比较容易损毁。在溶液内的石墨烯薄膜可以沉积于大面积区域。通过化学气相沉积法,可以制成大面积、连续的、透明、高电导率的少层石墨烯薄膜,主要用于光伏器件的阳极,并得到高达1.71%能量转换效率;与用氧化铟锡材料制成的元件

相比,大约为其能量转换效率的55.2%。作为新兴产业,前瞻产业研究院石墨烯行业研究员李生发指出。 由此可见,石墨烯未来前途一片光明。 【石墨烯项目可行性研究报告目录】 第一部分石墨烯项目总论 总论作为可行性研究报告的首要部分,要综合叙述研究报告中各部分的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。 一、石墨烯项目背景 (一)项目名称 (二)项目的承办单位 (三)承担可行性研究工作的单位情况 (四)项目的主管部门 (五)项目建设内容、规模、目标 (六)项目建设地点

二、项目可行性研究主要结论 在可行性研究中,对项目的产品销售、原料供应、政策保障、技术方案、资金总额筹措、项目的财务效益和国民经济、社会效益等重大问题,都应得出明确的结论,主要包括: (一)项目产品市场前景 (二)项目原料供应问题 (三)项目政策保障问题 (四)项目资金保障问题 (五)项目组织保障问题 (六)项目技术保障问题 (七)项目人力保障问题 (八)项目风险控制问题 (九)项目财务效益结论 (十)项目社会效益结论 (十一)项目可行性综合评价 三、主要技术经济指标表 在总论部分中,可将研究报告中各部分的主要技术经济指标汇总,列出主要技术经济指标表,使审批和决策者对项目作全貌了解。 四、存在问题及建议

石墨烯的制备方法

石墨烯的制备方法 来源:厦门烯成 目前,石墨烯材料的制备方法主要有四种:微机械剥离法、外延生长法、氧化石墨还原法和气相沉积法。 2004年英国Manchester大学的Geim和Novoselov等人利用微机械剥离法,也就是用胶带撕石墨[1]获得了单层石墨烯,并验证了二维晶体的独立存在。他们利用氧等离子束在1mm厚的高定向热解石墨(HOPG)表面刻蚀出20微米见方、深5微米的微槽,并将其用光刻胶压制在SiO2/Si衬底上,然后用透明胶带反复撕揭,剥离出多余的石墨片。随后将粘有剩余微片的SiO2/Si衬底浸入丙酮溶液中,超声去除样品表面残余的胶和大多数较厚的片层。所得到的厚度小于10nm片层主要依靠范德华力吸附在硅片上。最后通过光学显微镜和原子力显微镜挑选出单层石墨烯薄片。利用该方法可以获得高质量的石墨烯,但缺点是所获得石墨烯尺寸太小,仅几十或者上百微米。且制备过程不易控制,产率低,不适合大规模的生产和应用。 同年美国佐治亚理工学院W.A. de Heer等人通过加热单晶6H-SiC脱除Si,在单晶SiC (0001) 面上外延生长石墨烯[2]。具体过程是:将经氧气或氢气刻蚀处理得到的SiC在高真空下通过电子轰击加热,除去氧化物。用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后,将样品加热使之温度升高至1250~1450℃后保持1分钟到20分钟,以形成极薄的石墨层。相比微机械剥离法,外延生长法可以实现较大尺寸,高质量石墨烯制备,是一种对实现石墨烯器件的实际应用非常重要的制备方法,然而石墨烯的厚度由加热温度决定,大面积制备单一厚度的样品比较困难,且SiC过于昂贵,得到的石墨烯难以转移到其它衬底上。

hummers法制备石墨烯

主要原材料:石墨粉(粒度小于30μm的粒子。含量大于95%,碳含量%), 浓硫酸(95%—98%),高锰酸钾,硝酸钠,双氧水30%,盐酸,氯化钡,水合肼80% 氧化石墨(GO)的制备 采用Hummers 方法[12]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,搅拌下加入2 g 石墨粉和1 g 硝酸钠的固体混合物,再分次加入6 g 高锰酸钾,控制反应温度不超过20℃,搅拌反应一段时间,然后升温到35℃左右,继续搅拌30 min,再缓慢加入一定量的去离子水,续拌20 min 后,并加入适量双氧水还原残留的氧化剂,使溶液变为亮黄色。趁热过滤,并用5%HCl 溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止。最后将滤饼置于60℃的真空干燥箱中充分干燥,保存备用。 石墨烯的制备 将100 mg 氧化石墨分散于100 g 水溶液中,得到棕黄色的悬浮液,再在超声条件下分散1 h,得到稳定的分散液。然后移入四口烧瓶中,升温至80℃,滴加2 mL 的水合肼,在此条件下反应24 h 后过滤,将得到的产物依次用甲醇和水冲洗多次,再在60℃的真空干燥箱中充分干燥,保存备用。 具体实验步骤: 一:氧化石墨烯的制备 1:一只大烧杯250Ml,里面放冰块,提供冰水浴 " 2:用试管量取23mlH2SO4,再用电子天平称取1g石墨,硝酸钠,3g高锰酸钾 3:用镊子企业一直转自放到锥形瓶,之后把浓硫酸轻轻倒入锥形瓶,然后放到电磁搅拌器中。 4:将石墨和硝酸钠混合加入锥形瓶,搅拌反应三分钟,然后将高锰酸钾加入锥形瓶 5:控制温度小于20℃,搅拌反应2个小时 6:升温至35℃,继续搅拌30分钟 7:将水和蒸馏水配置46mL的去离子水(14摄氏度) 8反应到30分钟后,将去离子水加入锥形瓶,然后将温度升高至98℃,持续加热20min,溶液呈棕黄色,冒出红烟 9:取出5g双氧水(30%),加入锥形瓶 10:取下锥形瓶趁热过滤,并用HCL和去离子水洗涤,待剩余固体在滤纸稳定后,用镊子把滤纸取出,再用一块干净的滤纸衬在底部,一块放到60℃的干燥箱中充分干燥。 二:石墨烯的制备 1:干燥后的氧化石墨烯,取出100mg分散于100g水溶液中,得到棕黄色悬浮液 @ 2:把悬浮液放到超声波洗涤箱中,在超声波条件分散1小时 3:取出溶液放到四口烧杯中,升温到80℃,再滴加20ml水合肼,反应24小时过滤 4:得到的产物以此用甲醇和水冲洗 5:得到的固体在60℃干燥箱中充分干燥,保存备用。 三:实验原材料的作用 浓硫酸:强质子酸,进入石墨层间。高锰酸钾:强氧化剂氧化,生成氧化石墨(GO)经过超声剥离得到氧化石墨烯。水合肼:还原剂,出去氧化石墨烯表面的含氧官能团,得到石墨烯。硝酸钠:在强酸环境下,硝酸根具有强氧化性。双氧水:除去氧化中多余的高锰酸钾,氧化成2价锰离子除去。稀盐酸:洗去其中的金属离子,硫酸根离子,氯化钡:检测其中的硫酸

石墨烯钴酸镍传感器材料的设备制作方法与制作流程

本技术公开了一种石墨烯钴酸镍传感器材料的制备方法,本技术将三维石墨烯与NiCo2O4结合,有助于改善NiCo2O4的表面形态,充分发挥三维石墨烯和异质结的协同作用,增强了传感器检测的灵敏度;该方法制备工艺得到的材料修饰的电极应用到抗坏血酸非酶电化学传感器中,其对抗坏血酸具有较好的检测极限、线性相关系、线性检测范围,灵敏度高。 权利要求书 1.一种石墨烯钴酸镍传感器材料的制备方法,该方法包括如下步骤: (1)制备三维石墨烯材料 在泡沫铝衬底上制备三维石墨烯,得到石墨烯/泡沫铝复合材料; 将石墨烯/泡沫铝复合材料浸泡在刻蚀溶液中,泡沫铝衬底溶解完全后,得到三维石墨烯材料;所述的刻蚀溶液为氯化铁或硝酸铁溶液,所述溶液浓度为0.5-5mol/L (2)取乙二醇和水按体积比为1:1-2的比例混合得到混合液,按重量份数分别称取1-2份所述三维石墨烯材料、35-38份PVP,先将PVP溶于400-450份混合液中,再将所述三维石墨烯材料分散于混合液中,超声搅拌均匀后加入NiCl2·6H2O和CoCl2·6H2O,搅拌使其最终浓度分别为0.002-0.004mg/L、0.001-0.003mg/L;随后按体积比向上述溶液中逐滴加入0.003份 Na2S2O3,颜色稳定后立即用蒸馏水和乙二醇离心洗涤,50-60℃下烘干后在空气中250-300℃煅烧2-3h,收集得到所述传感器电极材料。 2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采用化学气相沉积法石墨烯/泡沫铝复合材料,具体步骤为:将泡沫铝放入真空反应炉加温区中,抽真空,同时加热,将氢气注入真空反应炉中,加热到预定温度100-500℃后,恒温10-30分钟,然后进行退火,再加热到预定温度900-1100℃后,将碳源通入真空反应炉,同时保持氢气流量不变,生长50-100分钟后关闭气体并降至室温,即可得到直接沉积石墨烯的衬底,即石墨烯/泡沫铝复合材料。

CVD法制备石墨烯

题目: CVD法制备石墨烯及其进展

目录 1. 石墨烯 1.1 石墨烯简介 2.石墨烯的制备方法 2.1 物理方法制备石墨烯 2.1.1机械剥离法 2.1.2取向附生法—晶膜生长 2.1.3 液相和气相直接剥离法 2.2 化学法制备石墨烯 2.2.1 化学气相沉积法 2.2.2外延生长法 2.2.3 氧化石墨还原法 3.化学气相沉淀法制备石墨烯 3.1碳源 3.2生长基体 3.3 生长条件 4.不同基体时制备特点 4.1以镍为基体 4.2以铜为基体 5.讨论 6.总结与展望 参考文献

摘要: 石墨烯作为一种近年来发现的新材料,拥有许多独特的理化性质,在多个领域具有很大的应用潜力,成为了目前研究的热点。在多种制备石墨烯的方法中,化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD)法所制备的石墨烯具有面积大、质量高、均匀性好、层数可控等优点,被广泛采用。一般可采用镍,铁,铜,铂等过渡金属作为生长衬底,目前,研究中多采用铜衬底,这是由于其相对比较经济且所生长的石墨烯质量较好。但是如何利用化学气相沉积(CVD)在金属镍(Ni)和铜(Cu)衬底上实现高质量大面积石墨烯的可控生长还存在很大的难度。本文将重点介绍化学气相沉淀法制备石墨烯。 关键词:化学气相沉淀法,石墨烯 1. 石墨烯 1.1 石墨烯简介 石墨烯是一种二维晶体,人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。石墨烯是一种二维晶体,由碳原子按照六边形进行排布,相互连接,形成一个碳分子,其结构非常稳定;随着所连接的碳原子数量不断增多,这个二维的碳分子平面不断扩大,分子也不断变大。单层石墨烯只有一个碳原子的厚度,即0.335 纳米,相当于一根头发的20万分之一的厚度,1毫米厚的石墨中将将近有150万层左右的石墨烯。石墨烯是已知的最薄的一种材料,并且具有极高的比表面积、超强的导电性和强度等优点。 石墨烯是世上最薄也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/(m·K),高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15 000 cm2 /(V·s),又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-6Ω·cm,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料[12]。因为它的电阻率极低,电子跑的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。 2石墨烯的制备方法

石墨烯生产工艺流程介绍

石墨烯生产工艺流程介绍 石墨烯制造工艺石墨烯是一种由单层碳原子构成的类似正六角形的蜂窝状薄片。万片石墨烯加在一起,才相当于人类的一根头发丝粗细。铁系氧化剂新方法有望突破大规模工业生产难题生产实验数据显示,用新方法在个小时之内,能做出这样的单层氧化石墨烯,未来有望在工业领域大规模应用。近日,在浙江大学高分子系一个装满了瓶瓶罐罐的实验室中,该系教授高超一边给记者展示一种类似咖啡粉的褐色粉末,一边向记者介绍说。《自然-通讯》杂志日前发表了一篇由高超课题组完成的石墨烯制备研究成果。该成果避开现有石墨烯制备方法的诸多缺陷,突破了传统氧化石墨烯制备方法,找到了一条低成本制备单层石墨烯的绿色路线。石墨烯是一种由单层碳原子构成的类似正六角形的蜂窝状薄片。万片石墨烯加在一起,才相当于人类的一根头发丝粗细。高超向记者介绍说,此前碳的这种二维结构形式一直存在于科学家的猜想中,却一直难以实现,其中的关键性难题是如何把石墨分层到极薄的薄片。 CVD法制备的工艺流程CVD法制备石墨烯的基本过程是:把基底金属箔片放入炉中,通入氢气和氩气或者氮气保护加热至1000℃左右,稳定温度,保持20min左右;然后停止通入保护气体,改通入碳源(如甲烷)气体,大约30min,反应完成;切断电源,关闭甲烷气体,再通入保护气体排净甲烷气体,在保护气体的环境下直至管子冷却到室温,取出金属箔片,得到金属箔片上的石墨烯。下图为石墨烯的制备过程。 CVD法制备石墨烯的影响因素CVD法制备石墨烯的过程主要包含三个重要的影响因素:衬底、前驱体和生长条件。? (1)衬底是生长石墨烯的重要条件。目前发现的可以用作石墨烯制备的衬底金属有8~10个过渡金属(如Fe,Ru,Co,Rh,Ir,Ni,Pd,Pt,Cu,Au),和合金(如Co-Ni,Au-Ni,Ni-Mo,不锈钢)。选择的主要依据有金属的熔点、溶碳量,以及是否有稳定的金属碳化物等。这些因素决定了石墨烯的生长温度、生长机制和使用的载气类型。另外,金属的晶体类型和晶体取向也会影响石墨烯的生长质量。

石墨烯项目可行性研究报告

石墨烯项目可行性研究报告 核心提示:石墨烯项目投资环境分析,石墨烯项目背景和发展概况,石墨烯项目建设的必要性,石墨烯行业竞争格局分析,石墨烯行业财务指标分析参考,石墨烯行业市场分析与建设规模,石墨烯项目建设条件与选址方案,石墨烯项目不确定性及风险分析,石墨烯行业发展趋势分析. 【关键词】:石墨烯项目投资可行性研究报告 【收费标准】:根据项目复杂程度等方面进行核定,请致电详细沟通 【服务流程】:初步洽谈—-签订协议—-多方面地深入沟通-—编制执行—-提交初稿—-讨论修改—-排版印刷—-交付客户 【完成时间】:3-5个工作日 【报告格式】:WORD版+PDF格式+精美装订印刷版 【交付方式】:Email发送、EMS快递 【报告说明】 可行性研究报告,简称可研,是在制订生产、基建、科研计划的前期,通过全面的调查研究,分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。 项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件,如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等,从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较,并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测,从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。

可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 可行性研究报告是确定建设项目前具有决定性意义的工作,是在投资决策之前,对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法,在投资管理中,可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。 可行性研究报告大纲(具体可根据客户要求进行调整) 第一章项目总论 第一节石墨烯项目背景 一、石墨烯项目基本信息 二、承办单位概况 三、本可行性研究报告编制依据 四、石墨烯项目提出的理由与过程 第二节石墨烯项目概况 一、建设规模与目标 二、主要建设条件 三、石墨烯项目投入总资金及效益情况 四、主要技术经济指标 第三节问题与建议 一、石墨烯项目资金来源问题 二、石墨烯项目工艺技术获取问题 三、石墨烯项目上报问题 第二章石墨烯项目所在市场发展前景预测 第一节石墨烯项目产品发展背景 一、石墨烯产品市场分析 二、石墨烯产品的相关政策 三、石墨烯产品的技术背景 第二节石墨烯产品的市场分析 一、石墨烯行业的成长性分析 二、石墨烯产品的整体优势 三、石墨烯产品成本竞争优势 四、石墨烯行业主要生产企业 第三节石墨烯产品市场预测 一、石墨烯行业的成长性预测分析 二、石墨烯行业竞争趋势 三、石墨烯行业技术发展趋势 第四节市场竞争力分析 一、产品市场竞争优劣势 二、营销策略

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