石墨烯是現有材料中厚度最薄、強度最高、導熱性最好的新型二維材料,在智能裝備、航空航天、能源儲存和環境治理等諸多領域應用潛力巨大,是重要的戰略新興材料。
如何實現高質量石墨烯的高效率、規模化制備,一直是制約其大規模應用的關鍵難題。理想解決方案是從天然鱗片石墨出發,将其在液相中剝離成石墨烯。
如何克服這些難題研究人員采用一種非穩定分散的策略,通過在石墨烯表面引入極少量的可電離含氧官能團,實現在極高濃度下的快速、高産率剝離,剝離産物90%以上為單層石墨烯,且晶格缺陷少。剝離過程中,由于表面雙電層被壓縮,石墨烯以絮凝方式析出形成沉澱,後者即使濃縮至固含量很高的濾餅,室溫儲存一月後,仍可再次分散于水溶液中形成均勻穩定的石墨烯懸浮液,從而有效解決石墨烯規模化應用中的儲存和運輸問題。
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