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          國初科技攻克石墨烯脫酸純化及濃縮重大難題

          發表日期:2020-08-06 10:49文章編輯:國初科技瀏覽次數: 標簽:    

          搜狐新聞網8月6日訊,石墨烯是一種由碳原子組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料,具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料。

          由于石墨烯的性能優良、功能眾多而被廣泛應用到鋰電子電池、超級電容、導電油墨、觸摸屏、軟性電子、散熱、涂料、傳感器等領域,此外,在高頻電子、環保、光電、聚合物、海水淡化、太陽能電池、燃料電池、催化劑、建筑材料等領域,也能發現石墨烯的身影。有專家預計,未來幾年內,石墨烯將主要用于“導電油墨”、“ 防腐涂料”、“ 散熱材料”、“ 鋰電池”、“ 超級電容”等五大領域。

          石墨烯大致分為兩類,一類是由單層或多層石墨烯構成的石墨烯薄膜,另一類是由10層以下的多層石墨烯構成的石墨烯微片。目前,石墨烯的主要制備方法有:機械剝離法、溶劑剝離法、化學氣相沉積法、晶體外延生長法和氧化還原法等。采用機械剝離法和溶劑剝離法的生產效率較低;化學氣相沉積法和晶體外延生長法成本高、操作復雜且無法生產大面積石墨烯;氧化還原法是通過使用硫酸、硝酸等化學試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化,增大石墨層之間的間距,在石墨層與層之間插入氧化物,制得氧化石墨。然后將反應物進行水洗,并對洗凈后的固體進行低溫干燥,制得氧化石墨粉體。通過物理剝離、高溫膨脹等方法對氧化石墨粉體進行剝離,制得氧化石墨烯。最后通過化學法將氧化石墨烯還原,得到石墨烯。

                 目前氧化原法中,由于石墨烯的制備是以石墨、濃硫酸、高錳酸鉀、雙氧水為主要原料,制備過程中殘留的硫酸、高錳酸鉀、過錳酸鉀、雙氧水等成分的脫除及石墨烯的濃縮是全球性技術難題。

                 據悉國初科技(廈門)有限公司根據多年在新型分離技術領域的經驗,把新型分離技術應用到石墨烯制備過程中的脫酸、除雜、純化、濃縮,可高效快速的對石墨烯進行高效提純,去除石墨烯溶液中的濃硫酸以及鉀、錳離子雜質,得到高純度及高濃度的石墨烯。

          新型分離技術在制備高純度石墨烯中的主要應用工藝:

          在石墨烯制備過程中采用創新開發的離心膜技術進行濃硫酸/鹽酸的高效快速脫除,脫酸的同時可有效去除錳離子和鉀離子,通過加入純水的洗滌,可獲得高純度的石墨烯溶液。不僅如此,離心膜還能對脫酸后的石墨烯溶液進行有效濃縮。除此以外,國初科技的酸回收技術還能有效回收利用洗脫過程中產生的廢酸。

          國初科技已成功將該項技術應用于高純度、高濃度石墨烯溶液的制備。

          國初科技(廈門)有限公司不斷致力于新型膜分離技術的應用推廣,在醫藥、化工、食品、飲料、石油、石化、核能等行業有豐富特種膜應用經驗,可根據客戶的工藝要求研究開發適合其特定分離要求的技術與裝備。

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