石墨烯的电化学制备及其在储能领域的应用

石墨烯自发现以来,因其具有一系列优异的物理和化学性质,得到人们的广泛关注。如何实现石墨烯高质量、低成本、规模化的制备,是人们研究的重要方向之一。电化学方法制备石墨烯具有简单、经济、环境友好等优点,有望实现高质量石墨烯的大批量生产。石墨烯良好的电化学性能,使其在储能领域有很好的应用前景。重点介绍了近几年电化学制备石墨烯的方法、原理及研究进展等,并对石墨烯在储能领域的应用进行综述。     

金属所提出氧化石墨烯绿色制备方法

正氧化石墨烯是一种重要的石墨烯衍生物,最初主要作为宏量制备石墨烯的前驱体,近年来由于其不同于石墨烯的诸多独特物理化学性质和广阔应用前景而越来越受到人们的重视。由于存在大量的含氧官能团,氧化石墨烯在水中具有良好的分散性,且易于组装和功能化,因此广泛用于制备多功能分离膜、高导高强纤维、超轻超弹性气凝胶等多种功能材料,并且在电化学储能、催化、生物医药、复合材料等方面表现出良好应用前景。目前,氧化石墨烯主要是通过剥离氧化石墨     

机械力化学在石墨烯材料原位制备中的应用

当前化学制备方法容易破坏石墨烯本身结构从而影响其性能,并且物理方法很难得到单层石墨烯,由于传统制备技术的局限从而制约了其发展。目前,机械力化学已成为化学学科的一个重要分支,这种简单、高效和绿色的合成方法引起了人们的浓厚兴趣和广泛关注。综述了机械力化学在石墨烯及其衍生物(功能化石墨烯和石墨烯复合材料)原位制备中的应用,并对其发展和应用前景进行了展望。     

石墨烯的制备及其负载催化剂的应用研究进展

石墨烯是一种具有二维平面结构的新型碳纳米材料,其特殊的单原子层结构使其具有独特的理化性质。石墨烯具有多种形貌和结构,其形貌和结构与优异的物理和化学性质息息相关,因此,有关石墨烯的制备和应用研究已成为研究的前沿和热点之一。综述了石墨烯的制备方法、功能化方法以及在化学领域中的应用。重点阐述石墨烯应用于化学修饰电极、化学电源和催化剂载体以及气体传感器等方面的研究进展,并对石墨烯在相关领域的应用前景作了展望。     

石墨烯制备技术最新研究进展

石墨烯具有优异的热、电和力学等性能,在光学、新能源和航空航天领域应用前景广阔,引起国际和国内学者的极大关注。石墨烯的制备是进行石墨烯基础研究的前提,也是石墨烯商业化应用的关键。文章综述了国内外在石墨烯制备方面取得的最新研究进展,阐述了各种方法的优缺点,并展望了石墨烯制备方法的发展趋势。     

石墨烯的合成与表征

由于其诱人的应用前景,石墨烯已经被看成一种极好的材料。要扩大石墨烯的应用领域的一个先决条件就是找到一种简单方法能够大量生产石墨烯。到目前为止,大体上有三种制备石墨烯的方法,而氧化还原法是最适宜大量生产的。在本文中,使用x射线衍射仪,透射电镜和红外光谱对采用化学法制备出的石墨烯进行表征。另外,石墨烯的纳米层状结构在化学功能化之后保持不变。     

国际石墨烯制备技术研究热点和前沿态势分析

石墨烯的应用前景使其备受重视,现有制备方法得到的石墨烯产品差强人意,为突破石墨烯产业化瓶颈,从材料制备入手,分析其制备技术研发态势,创新制备技术十分必要。以WOS数据库中2006～2017年石墨烯制备技术相关文献为研究对象,从信息计量学角度,利用可视化软件CiteSpaceⅢ,结合石墨烯产业化现状从时间分布、研究热点和前沿方面进行计量和可视化对比分析。结果发现,石墨烯制备技术还处于成长阶段,纳米复合材料、氧化石墨烯和碳纳米管复合材料的制备为研发热点,研究前沿为大面积制备墨烯基薄膜、膨胀石墨和功能化石墨烯的制备。     

面向应用的石墨烯制备研究进展

二维石墨烯具有卓越的光、电、热和力学等性能,在众多传统产业和战略性新兴产业中有巨大的应用前景,被誉为下一代关键基础材料。然而,石墨烯产业化及应用的瓶颈性问题是如何高效率、规模化、低成本和环境友好地制备高质量石墨烯产品。本综述系统地比较了现有石墨烯制备方法的优缺点,结合不同应用领域的特殊要求,阐明了材料化学工程的放大理论和方法是解决石墨烯大规模制备和应用瓶颈性问题的重要保障。     

石墨烯分散液的制备与应用研究进展

石墨烯是一种二维蜂窝状碳质新材料,其具有优异的热学、电学、机械性能。制备高浓度稳定分散且性能优良的石墨烯分散液在透明导电薄膜,纳米复合材料领域有巨大的前景。但石墨烯片与片之间存在范德华力在分散液中容易发生团聚。本文综述了国内外多种石墨烯分散液的先进制备方法,以及石墨烯分散液在光电器件以及生物方面的重要应用。     

三维石墨烯空心球的制备及应用现状研究

三维石墨烯空心球除了保留石墨烯本身优良的机械性能和导电、导热等物理性能外,还具有中空的三维形貌和大的比表面积。相比于二维石墨烯,球形的三维石墨烯空心球可以增大与溶液的接触面积,拓展其应用空间,越来越受到研究者的关注。综述了三维石墨烯空心球的制备方法和应用研究,并对其应用前景进行了展望。     

石墨烯的制备及应用发展方向概述

石墨烯因其优异的物理化学特性,在能量存储、光电通信、航空航天等领域具有极大的潜在应用价值,近年来受到科研工作者和企业的广泛关注,而石墨烯的规模化制备成为研究热点之一。综述了石墨烯制备方法及应用的研究进展,包括石墨的自上而下剥离(top-down)和基体上自下而上的生长(bottom-up)两大类制备方法,重点介绍了石墨烯在锂离子电池和超级电容器中的应用,总结出两类石墨烯制备方法的优缺点并分析了石墨烯的应用前景,展望了石墨烯的制备方法和应用的发展趋势。     

石墨烯在涂料中的应用进展

阐述了石墨烯的性能特点及制备过程以及在防腐涂料、导电涂料、防污涂料以及吸波涂料中的研究情况,其在改性并制备新型功能涂料方面正发挥着重要作用,最后对石墨烯在涂料中的应用前景进行了展望。     

本期导读

正石墨烯气凝胶是一种在石墨烯基础上开发的多孔纳米材料,其高比表面积、高孔隙率、低密度、低导热系数、强吸附性、良好的热稳定性及结构可控性等特性,使得其在吸附、储能、催化、电化学等领域具有广阔的应用前景。"石墨烯气凝胶的结构控制及其电化学性能"一文通过Hummer法制备了氧化石墨烯,然后采用水热法制备石墨烯气凝胶,对水热条件(氧化石墨烯质量浓度、水热反应时间等)进行了考察;将制备的气凝胶用作锂离子电池的负     

氧化石墨烯的制备及应用研究进展

新型碳材料氧化石墨烯因其优良的结构性能得到广泛的关注,简单、安全的制备方法也适合大量生产,目前氧化石墨烯已被应用在诸多领域并有良好的研究成果。该文主要介绍了广泛使用的Hummers制备氧化石墨烯的方法以及使用不同氧化体系的新型制备方法,综述了利用氧化石墨烯优异的比表面积和诸多的亲水基团等特性在医学、聚合物、电化学、染料处理等应用领域的发展现状,总结了氧化石墨烯在制备及应用中易出现的问题,并对其未来潜在的应用前景做出展望。     

石墨烯气凝胶的制备与应用研究进展

石墨烯气凝胶(GA)是由二维石墨烯构建形成的、具有互联多孔网络结构的三维宏观体材料,在能量存储、环保、催化和抗电磁干扰等领域具有广阔的应用前景。GA的性能和结构因制备方法不同差异较大,综述了原位组装、模板法、化学交联和3D打印技术制备GA的特点和研究现状,总结了其在不同领域的应用前景。进一步提高GA的性能、实现GA材料的可控设计、降低制备成本、开发出易于大规模操作的制备方法仍是一个重要研究方向。     

石墨烯在催化领域的应用研究进展

石墨烯的碳原子结构使其具有优异的理化特性,是近年来材料科学领域中研究的热点。石墨烯表面几乎不含有其他元素和基团,不利于进一步应用。由于氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、元素掺杂石墨烯、功能化石墨烯、三维石墨烯等石墨烯材料表面含有丰富的基团,易于参与反应,利用这一性质制备出一系列石墨烯基复合材料,为石墨烯在催化领域中的应用提供了广阔的前景。     

二氧化钛-石墨烯复合材料的制备及在超级电容器中的应用

综述了不同形貌的二氧化钛-石墨烯复合材料的制备方法以及在超级电容器领域中的应用现状,并对其应用前景进行了展望。     

石墨烯气凝胶的制备与应用研究进展

石墨烯气凝胶(GA)是由二维石墨烯构建形成的、具有互联多孔网络结构的三维宏观体材料,在能量存储、环保、催化和抗电磁干扰等领域具有广阔的应用前景。GA的性能和结构因制备方法不同差异较大,综述了原位组装、模板法、化学交联和3D打印技术制备GA的特点和研究现状,总结了其在不同领域的应用前景。进一步提高GA的性能、实现GA材料的可控设计、降低制备成本、开发出易于大规模操作的制备方法仍是一个重要研究方向。     

生物质基石墨烯复合材料的综述

近年来石墨烯因其优良的力学、电学、热学和光学等特性,在学术界备受广泛关注。石墨烯与生物质分子之间能够通过共价或非共价作用（氢键、π-π作用、静电作用等）进行复合。这些相互作用既增加了石墨烯在生物质中的溶解性或分散性,也可以提高复合材料的性能,从而拓展其功能。本文综述了石墨烯的制备方法及生物质基石墨烯复合材料的制备及应用,并展望了生物质基石墨烯纳米材料的前景及意义。     

石墨烯及其复合材料的制备研究进展

石墨烯具有独特的物理化学性质,在很多领域都表现出良好的应用前景,得到了日益广泛的关注和研究。本文对石墨烯及其复合材料的制备方法进行了综述,并以石墨烯/量子复合材料、石墨烯/碳纳米管复合材料、石墨烯/Pd复合材料及石墨烯/聚醚砜导电复合材料的制备为例进行具体阐述。