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石墨烯分散需要解決六大基本問(wèn)題？

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發(fā)布時(shí)間：2023年01月07日

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詳細(xì)說(shuō)明

石墨烯分散需要解決六大基本問(wèn)題？

1、石墨烯分散的挑戰(zhàn)性首先源于對(duì)石墨烯深度分散的必然要求，將石墨烯分散到單片或初級(jí)粒子狀態(tài)；
2、源于石墨烯對(duì)通過(guò)化學(xué)改性實(shí)現(xiàn)分散這一手段的低容忍性甚至抵觸性；化學(xué)改性，勢(shì)必干擾或一定程度上破壞π-π的完整性，從而降低或失去本征態(tài)石墨烯的優(yōu)異性能；
3、源于石墨烯本身既不親水又不親油的結(jié)構(gòu)特征；一般的分散劑分子又較難與石墨烯形成較強(qiáng)的物理吸附作用，所以使用表面活性分散石墨烯的物理手段也將受限；
4、源于石墨烯的π-π結(jié)構(gòu)和強(qiáng)的范德華力，使石墨烯極易團(tuán)聚，而且團(tuán)聚體難以再分開(kāi)；
5、還源于石墨烯極高的長(zhǎng)徑比和比表面積；
6、石墨烯的分散還面臨著實(shí)際生產(chǎn)操作性方面的難題。例如，4%濃度的水型石墨烯漿料已是膏態(tài)，不具有流動(dòng)性，這為生產(chǎn)過(guò)程中物料傳輸、分散和化學(xué)反應(yīng)造成了困難。

分散是實(shí)現(xiàn)石墨烯材料產(chǎn)業(yè)化的重要前提之一，而目前關(guān)于分散石墨烯粉體的研究報(bào)道極少，這一方面是由于目前制備手段很難獲得一定量的石墨烯；另一方面，石墨烯即使得到生產(chǎn)，估計(jì)也不會(huì)以純粹的粉體狀存在，因?yàn)闆](méi)有經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化處理的石墨烯有可能重新團(tuán)聚成石墨（片）。所以，目前的研究重點(diǎn)是物理或在弱的化學(xué)條件下剝離石墨并形成穩(wěn)定的石墨烯分散系統(tǒng)。
物理分散法一般分散能力有限，化學(xué)分散法雖然分散能力強(qiáng)，但是一般會(huì)導(dǎo)致共軛片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷，相比較而言，非共價(jià)鍵修飾的官能團(tuán)是一個(gè)較好的方式，基于范德華力和π-π相互作用，可以在石墨烯表面接枝比較好的高分子，這樣可以避免產(chǎn)生缺陷及破壞片層表面的共軛結(jié)構(gòu)。

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