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石墨烯分散剂的作用和使用方法

石墨烯是由sp2杂化碳原子相互连接形成单原子层厚度二维蜂窝状晶格结构的 碳材料,具有优异的电学、力学、热学和机械性能。石墨烯的制备方法通常包括机械剥离、化 学气相沉积、氧化-还原、溶液超声玻璃等方法。剥离的石墨烯由于片层强烈的相互 作用,石墨烯片层容易团聚在一起,致使有机溶剂或水中的溶解度有限,这就很大程度上限 制了其应用。


以期解决这些问题。其中常用的一种方式是 通过在分散介质中加入表面活性剂等辅助分散剂,其虽然能够在一定程度上提升石墨烯的 分散度,但效果不明显,而且通常来说,特定的表面活性剂只适用于特定的分散介质,不具 普适性。另外一种方式是通过对石墨烯进行化学改性处理,从而提升其分散性能,但这种方 式会导致石墨烯材料的化学组成及物理形貌等均发生变化。

因此,如何在不破坏石墨烯独特理化性能的基础上实现石墨烯于分散介质中的高 效、稳定分散,一直是业界亟待解决的难题。


随着改性的进一步发展,通过向石墨烯中添加石墨烯分散剂的方法也逐渐引起了科研工作者的注意和研究。以聚乙烯醇(PVA)为分散剂使石墨烯在溶液中更加地分散(当然目前越来越多的分散剂研究开发应用),在所制得的复合薄膜中PVA长链包裹着石墨烯片层,两相结合得非常紧密,使得石墨烯均匀分散在溶液中。但是这种方法的操控性比较困难,需要进一步精确地研究成膜的机理,从而来提高这种材料的应用范围和降低成本等。


石墨烯分散剂


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