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氧化石墨烯还原方法概述

2024-10-11 8:42:30
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氧化石墨烯还原方法概述


氧化石墨烯的还原方法

氧化石墨烯的还原方法大体分为化学还原和物理还原。

化学还原:可以通过一些还原剂,比如氢碘酸、硼氢化钠、水合肼或VC这一系列还原剂,对氧化石墨烯进行还原。

物理还原:可根据所选温度实现不同程度的还原。随着温度的升高,表面的含氧官能团去除得更彻底,使其更接近于石墨烯本身的状态。

化学还原和物理还原的区别:

化学还原通过添加还原剂可以简单去除氧化石墨烯表面的含氧官能团,但去除的力度会随着还原剂的强弱、添加的还原剂质量分数等因素而变化,还原力弱于高温还原。同时化学还原并不一定能使石墨烯片层之间的孔道产生修复性。相比之下,高温还原的效果更显著。通过高温还原,可以更彻底地去除表面的含氧官能团,并修复部分孔道,使得石墨烯片层更加完整。

化学还原和物理还原的优缺点:

化学还原使用的氢氧化钠等还原剂需要与物料充分接触,但还原过程中引入的其他物质,会给后续的整体去除带来一些难度,因此还需要通过大量的清洗来实现想要的还原效果。而高温还原是直接拿氧化石墨烯粉体、浆料等进行还原,还原过程在一个温度区间内进行,期间不会引入其他杂质造成影响。

热处理还原氧化石墨烯

还原氧化石墨烯制备:将干燥的氧化石墨烯粉体投入到预先通入氮气的回转炉内,并分别在300,400,500,600,700,800 ℃下进行热处理,热解时间为10min,最后分别获得蓬松的石墨烯粉体RGO-300、RGO-400、RGO-500、RGO-600、RGO-700、RGO-800。

石墨烯复合导电浆料制备: 将1gPVP(聚乙烯吡咯烷酮)和2gRGO粉体依次在94gNMP(N-甲基吡咯烷酮)中搅拌分散,砂磨30min制得石墨烯浆料。按照--石墨烯: 碳纳米管:导电炭黑( 质量比) =4∶2∶4的比例混合并均匀分散,得到石墨烯复合导电浆料。按相同的方法,分别制备不添加石墨烯的碳纳米管浆料、导电炭黑浆料和碳纳米管-导电炭黑浆料。

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