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新技术介绍:低温还原芳烃化和高温真空炭化工艺制备石墨烯微片

时间:2019-10-23   作者:   来源:

新技术介绍:低温还原芳烃化和高温真空炭化工艺制备石墨烯微片

石墨烯微片具备优异的机械强度、导电导热性以及良好的耐腐蚀耐高温特性,是很有前景的碳材料。然而,制备石墨烯及石墨烯微片的主要原料是石墨,属于不可再生能源,寻找产量丰富、分布广泛、价格低廉和绿色环保的替代原料迫在眉睫。
腐植酸与氧化石墨烯在结构上有一定的相似性,通过化学改性可以将腐植酸芳烃化,从而得到石墨烯或石墨烯微片。近日,《腐植酸》杂志发表的一篇题为《腐植酸基石墨烯微片的制备与结构表征》文章(详见2019年第5期),可为石墨烯微片产业化发展提供参考。
该研究以煤基腐植酸为碳源,以乙酸钙为促进剂,通过低温还原芳烃化和高温真空炭化工艺制备了石墨烯微片,采用红外光谱、拉曼光谱分析手段探讨了保温温度、保温时间和物料配比对石墨烯微片中间产物结构的影响,确定了最佳制备工艺条件,并对其进行了X射线衍射、扫描电镜和透射电镜表征分析。研究结果表明,石墨烯微片最佳制备工艺为腐植酸与乙酸钙质量比1∶2,氮气气氛,升温速率2 ℃/min,保温温度450 ℃,保温时间4 h,700 ℃高温真空炭化。所制备的腐植酸基石墨烯微片为具有高晶体结构的多层石墨片层堆叠而成,结构中含有少量羟基基团。该研究为石墨烯微片的制备和工业化生产以及在各领域的应用奠定了基础。


中腐协《腐植酸》编辑部  供稿