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石墨烯分散劑的作用和使用方法

石墨烯是由sp2雜化碳原子相互連接形成單原子層厚度二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的 碳材料,具有優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)和機械性能。石墨烯的制備方法通常包括機械剝離、化 學(xué)氣相沉積、氧化-還原、溶液超聲玻璃等方法。剝離的石墨烯由于片層強烈的相互 作用,石墨烯片層容易團聚在一起,致使有機溶劑或水中的溶解度有限,這就很大程度上限 制了其應(yīng)用。


以期解決這些問題。其中常用的一種方式是 通過在分散介質(zhì)中加入表面活性劑等輔助分散劑,其雖然能夠在一定程度上提升石墨烯的 分散度,但效果不明顯,而且通常來說,特定的表面活性劑只適用于特定的分散介質(zhì),不具 普適性。另外一種方式是通過對石墨烯進行化學(xué)改性處理,從而提升其分散性能,但這種方 式會導(dǎo)致石墨烯材料的化學(xué)組成及物理形貌等均發(fā)生變化。

因此,如何在不破壞石墨烯獨特理化性能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)石墨烯于分散介質(zhì)中的高 效、穩(wěn)定分散,一直是業(yè)界亟待解決的難題。


隨著改性的進一步發(fā)展,通過向石墨烯中添加石墨烯分散劑的方法也逐漸引起了科研工作者的注意和研究。以聚乙烯醇(PVA)為分散劑使石墨烯在溶液中更加地分散(當(dāng)然目前越來越多的分散劑研究開發(fā)應(yīng)用),在所制得的復(fù)合薄膜中PVA長鏈包裹著石墨烯片層,兩相結(jié)合得非常緊密,使得石墨烯均勻分散在溶液中。但是這種方法的操控性比較困難,需要進一步精確地研究成膜的機理,從而來提高這種材料的應(yīng)用范圍和降低成本等。


石墨烯分散劑


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