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微絮狀石墨烯

（石墨烯微團(tuán)絮、石墨烯碳棉）

graphene flacculation

一、    特征

微絮狀石墨烯不同于現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)出的石墨烯。常見氧化還原法產(chǎn)出的石墨烯為微米級大片褶皺層狀；CVD法產(chǎn)出石墨烯為宏觀薄膜狀石墨烯；機械法產(chǎn)出石墨烯為微片狀。以上三類石墨烯通常都可分離為獨立層片，采用原子力顯微鏡AFM準(zhǔn)確測量層厚。

微絮狀石墨烯由單層碳和薄層碳卷繞呈團(tuán)絮狀，目前尚無法分離為獨立層片，暫無法用AFM表征其層厚，石墨烯微絮的特征如下：

1. 采用非化學(xué)方法制備，石墨層片保留完整，為小片石墨烯的團(tuán)聚體，非大片石墨烯。

2. 為親油性，在油水混合中超聲后，懸浮于上層油中，易于萃取分離。

3. 外觀：黑色粉末狀。

4. 結(jié)構(gòu)：呈非晶結(jié)構(gòu)

XRD顯示26.5度002晶面微小峰包，表明殘留少量石墨片層；

電子衍射顯示呈非晶衍射環(huán)；

TEM顯示殘留石墨層厚度4-8層（估計含量<1%）；

5. 雜質(zhì)元素：含微量氧

   粉末壓片后進(jìn)行能譜EDS(圖10)元素分析顯示，氧含量為1.17%（原子比含量）。

   光電子能譜XPS（圖11）分析顯示尚有微量氮元素殘留。

6.比表面積：氮吸附BET比表面積732.8m2/g，平均孔徑29.6nm/24.3nm(BJH吸附/脫附)。

二、主要用途：

1. 吸附凈化材料

  用于空氣凈化，如甲醛、、酚等有機污染氣體吸附凈化；

  用于水質(zhì)凈化，如水中有機物的吸附去除，例如有機化工水污染凈化、石油泄漏水體凈化等；

  用作電吸附劑，低能耗靜電脫出水中任何帶電離子，例如工業(yè)廢水凈化、去離子水的制備、海水脫鹽等。 

2. 氣體貯存材料：

  作為儲氫、甲烷等氣體吸附劑，用于燃料電池及其他。

3. 催化劑載體：

   可進(jìn)一步負(fù)載各類催化劑，用于各類化學(xué)反應(yīng)。

4. 電極材料：

   電容器、電池、電化學(xué)電極原料等。

5. 導(dǎo)電、導(dǎo)熱添加劑

   適于添加于各類聚合物中，提高導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，制成導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電涂料等，例如可有效提高輪胎的熱傳導(dǎo)性能，降低熱老化提高壽命。

   可直接添加于各類單體中進(jìn)行各類聚合反應(yīng)得到功能性聚合物；也可添加于各類聚合物中進(jìn)行共混加工改善其各項性能。

6. 三維石墨烯氣凝膠原料

   可作為原料，經(jīng)膠結(jié)支撐后制備三維石墨烯氣凝膠。

7. 防腐蝕涂層防護(hù)材料

    耐絕大部分介質(zhì)常溫腐蝕，非氧化環(huán)境條件下耐高溫腐蝕；

    用于油性體系高溫及重防腐涂料；水性體系可進(jìn)一步改性或乳化后應(yīng)用。

8. 生物及醫(yī)用材料

    用于骨科/齒科材料添加劑提高生物相容性；

    血液凈化吸附材料，脫出重金屬及其他致毒性物質(zhì)；

    用于藥物載體、腸道吸附藥劑等。

9. 其他

可利用吸附量與電性質(zhì)（或其他性質(zhì)）之間的定量關(guān)系，用作檢測探頭材料。

可利用高溫穩(wěn)定性作為耐燒蝕材料的添加劑，提高耐燒蝕材料的結(jié)構(gòu)性能。

可作為電熱材料（及其添加劑）用于工業(yè)級民用電加熱。

可用作光子吸收材料提高聚合物材料的抗光老化性能