石墨烯是由碳原子构成的单层二维材料,具有高的导电性、导热性和机械强度。其应用前景非常广泛,涵盖了电子学、传感器、生物技术、能源储存等多个领域。而石墨烯粉末则是一种便于储存和运输的石墨烯形态,其也拥有着广泛的应用前景。
石墨烯粉末的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法、热还原法等。其中,机械剥离法是最早被应用的制备方法之一,其通过将石墨烯片层与黏性基底剥离的方式来获得石墨烯粉末。虽然这种方法简单易行,但是由于剥离过程中的机械压力可能导致石墨烯的结构发生变化,因此其制备出的石墨烯粉末品质相对较低。化学气相沉积法和热还原法则可以通过控制反应条件和预处理材料来实现高纯度的石墨烯粉末制备,但是这些方法相对复杂且成本高昂。
1、液相保存法
分散介质:选择合适的分散介质,如水、有机溶剂(甲醇、乙醇等)或表面活性剂溶液。
分散剂:使用聚合物、生物大分子或无机盐等作为分散剂,增强石墨烯在液体中的稳定性和分散性。
操作简便:这种方法操作简单,可批量制备和储存大量的石墨烯。但可能会改变石墨烯的一些性质,如导电性和光学性,且在使用前需要再分散或转移。
2、基片保存法
基片材料:常用的基片材料包括硅、氧化硅、玻璃、金属和聚合物等。
转移方法:采用机械剥离法、湿法转移法或干法转移法等将石墨烯置于基片上。
应用领域:适用于电子器件、光电器件和传感器等领域,但操作复杂,成本较高。
3、干燥保存法
干燥方法:包括冷冻干燥法、真空干燥法和溶剂置换法等。
储存条件:需要低温、低湿度、无光和无氧的环境。
优点:可以长期储存大量的石墨烯,不影响其结构和性能。但使用前需要进行再分散或转移,可能导致石墨烯片层之间的聚集和重叠。