我国提出制备石墨烯新方法 有望低成本规模化生产

本文章由注册用户 闻罗天下 上传提供 评论 发布 纠错/删除 版权声明 0

2019年12月19日,maigoo小编从中国科学技术大学获悉,该校工程科学学院热科学和能源工程系夏维东教授研究团队与合作者合作,提出“利用磁分散电弧产生大面积均匀热等离子体合成石墨烯”的新方法,突破了热等离子体工艺或高能耗、或产品均匀性低和生产稳定性不足的技术瓶颈,有望实现大规模连续生产。

  • 石墨烯(Graphene)具有优异的光学、电学、力学特性,被认为是一种未来革命性的功能/结构材料,在能源环境、生物医疗、电子器件、化工和航空航天等多方面具有重要的应用。采用射频感应加热和微波加热等离子体制备石墨烯能耗高,难以工业化应用。热等离子体热解碳氢化合物合成石墨烯,由于等离子体电导率随着温度增加迅速上升,导致电弧自动收缩到很小的范围,对于合成石墨烯要求的毫秒级反应时间,难以实现均匀加热,产品均匀性差,能耗高。采用课题组研制的磁分散电弧产生大面积均匀等离子体的技术,解决了等离子体对物料快速均匀加热问题。所制备的石墨烯平面尺寸50-300nm,层数2-5层,表现出良好的晶体结构和超大的比表面积,产品均匀性好;制备方法及设备简单,一步合成,无需还原,且无需基底、催化剂、溶液或酸,收率高约(~14%),能耗低约~0.4kW·h/g,成本低,具备实现低成本大规模连续生产的前景。

    不同模式电弧CCD图像与石墨烯样品检测结果

    研究工作探究了等离子参数、原料气体组成与纳米石墨烯形态、层数及缺陷之间的关系,同时揭示了产生高纯度石墨烯需要工艺条件。结合等离子体反应器流场温度场的数值模拟和化学反应动力学计算,提出石墨烯可能的形成机理:低碰撞频率的成核前驱体有利于形成片层(sheet-like)核心,并在富氢和高温的等离子体环境中保持平面生长。石墨烯形成机理的阐明,为产品生产控制提供了理论指导。

    团队王城特聘副研究员和博士生陈仙辉分别为两篇论文的第一作者,夏维东教授为两篇论文的通讯作者,王城特聘副研究员和叶桃红副教授分别为两篇论文共同通讯作者。本项目获得国家自然科学基金委和中国科学院仪器专项基金的资助。

    论文链接:

    https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.04.015

    https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.08.077

推荐阅读
网站提醒和声明
本站为注册用户提供信息存储空间服务,非“MAIGOO编辑”、“MAIGOO榜单研究员”、“MAIGOO文章编辑员”上传提供的文章/文字均是注册用户自主发布上传,不代表本站观点,版权归原作者所有,如有侵权、虚假信息、错误信息或任何问题,请及时联系我们,我们将在第一时间删除或更正。 申请删除>> 纠错>> 投诉侵权>> 网页上相关信息的知识产权归网站方所有(包括但不限于文字、图片、图表、著作权、商标权、为用户提供的商业信息等),非经许可不得抄袭或使用。
提交说明: 快速提交发布>> 提交资讯帮助>> 注册登录>>
相关推荐
2025手机电池十大品牌 10大手机电池品牌
手机电池十大品牌是CN10排排榜技术研究部门和CNPP品牌数据研究部门联合重磅推出的10大手机电池品牌排行榜,榜单由品牌数据研究部门基于大数据统计及人为根据市场和参数条后最终才形成数件变化的分析研究专业测评而得出,是大数据、云计算、数据统计真实客观呈现的结果。名单以企业实力、品牌荣誉、网络投票、网民口碑打分、企业在行业内的排名情况、企业获得的荣誉及奖励情况等为基础,综合了多家机构媒体和网站排行数据,通过特定的计算机模型对广泛的数据资源进行采集分析研究,并由研究人员综合考虑市场和参数条件变化据并在网站显示。
【相机电池】相机电池能带上飞机吗 相机电池保养方法
电池对于相机来说是关键中的关键,恐怕重要性仅次于镜头了,尤其是外出旅游拍摄的时候,很多人就问:相机电池能带上飞机吗?相机电池怎么保养?下面就随小编一起来看看吧。
电池 照相机
2454 124
手机电池寿命是多久? 如何延长手机电池寿命?
你知道手机电池的寿命是多久吗?一般锂电池的使用寿命是500-1000个完整充放电轮次,也就是说可以使用3-5年左右,但是如果使用不当,估计一两年左右就会让电池性能大大降低。那么应该如何做才能延长手机电池的使用寿命呢?使用原装充电器,养成良好的电池使用习惯,关闭后台APP等都可以帮助手机电池寿命增加。下面来看详细知识。
手机电池 电池
2.5w+ 157
镍氢电池和锂电池的区别 镍镉电池和锂电池哪个好
镍氢电池、镍镉电池和锂电池都是二次电池即充电电池,三者之中锂电池性能最好。与同样大小的镍镉电池、镍氢电池相比,锂离子电池电量储备最大,重量最轻、寿命最长、充电时间最短,无记忆效应。目前我国新能源乘用车主要以三元锂电池作为动力电池。下面和小编一起了解一下镍氢电池、镍镉电池和锂电池的具体知识吧。
数码相机电池有哪些种类 如何延长数码相机电池寿命
电池对于数码相机来说是关键中的关键,一般来说,数码相机电池大致有碱性锌锰电池、镍氢电池、锂电池等类型。那么如何延长电池的寿命呢?通常如果15天以上不使用相机的话,最好把电池从相机里面取出单独存放,保存的环境最好是干燥和阴凉的地方。如果你出门的时候,临时使用碱性电池,一定要记得及时取出。下面来看详细介绍。