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国初科技攻克石墨烯脱酸纯化及浓缩重大难题

发表日期:2020-08-06 10:49文章编辑:国初科技浏览次数: 标签:    

搜狐新闻网8月6日讯,石墨烯是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

由于石墨烯的性能优良、功能众多而被广泛应用到锂电子电池、超级电容、导电油墨、触摸屏、软性电子、散热、涂料、传感器等领域,此外,在高频电子、环保、光电、聚合物、海水淡化、太阳能电池、燃料电池、催化剂、建筑材料等领域,也能发现石墨烯的身影。有专家预计,未来几年内,石墨烯将主要用于“导电油墨”、“ 防腐涂料”、“ 散热材料”、“ 锂电池”、“ 超级电容”等五大领域。

石墨烯大致分为两类,一类是由单层或多层石墨烯构成的石墨烯薄膜,另一类是由10层以下的多层石墨烯构成的石墨烯微片。目前,石墨烯的主要制备方法有:机械剥离法、溶剂剥离法、化学气相沉积法、晶体外延生长法和氧化还原法等。采用机械剥离法和溶剂剥离法的生产效率较低;化学气相沉积法和晶体外延生长法成本高、操作复杂且无法生产大面积石墨烯;氧化还原法是通过使用硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化,增大石墨层之间的间距,在石墨层与层之间插入氧化物,制得氧化石墨。然后将反应物进行水洗,并对洗净后的固体进行低温干燥,制得氧化石墨粉体。通过物理剥离、高温膨胀等方法对氧化石墨粉体进行剥离,制得氧化石墨烯。最后通过化学法将氧化石墨烯还原,得到石墨烯。

       目前氧化原法中,由于石墨烯的制备是以石墨、浓硫酸、高锰酸钾、双氧水为主要原料,制备过程中残留的硫酸、高锰酸钾、过锰酸钾、双氧水等成分的脱除及石墨烯的浓缩是全球性技术难题。

       据悉国初科技(厦门)有限公司根据多年在新型分离技术领域的经验,把新型分离技术应用到石墨烯制备过程中的脱酸、除杂、纯化、浓缩,可高效快速的对石墨烯进行高效提纯,去除石墨烯溶液中的浓硫酸以及钾、锰离子杂质,得到高纯度及高浓度的石墨烯。

新型分离技术在制备高纯度石墨烯中的主要应用工艺:

在石墨烯制备过程中采用创新开发的离心膜技术进行浓硫酸/盐酸的高效快速脱除,脱酸的同时可有效去除锰离子和钾离子,通过加入纯水的洗涤,可获得高纯度的石墨烯溶液。不仅如此,离心膜还能对脱酸后的石墨烯溶液进行有效浓缩。除此以外,国初科技的酸回收技术还能有效回收利用洗脱过程中产生的废酸。

国初科技已成功将该项技术应用于高纯度、高浓度石墨烯溶液的制备。

国初科技(厦门)有限公司不断致力于新型下载app送36元彩金技术的应用推广,在医药、化工、食品、饮料、石油、石化、核能等行业有丰富特种膜应用经验,可根据客户的工艺要求研究开发适合其特定分离要求的技术与装备。

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