石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層二維材料,具有高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和機(jī)械強(qiáng)度。其應(yīng)用前景非常廣泛,涵蓋了電子學(xué)、傳感器、生物技術(shù)、能源儲存等多個領(lǐng)域。而石墨烯粉末則是一種便于儲存和運輸?shù)氖┬螒B(tài),其也擁有著廣泛的應(yīng)用前景。
石墨烯粉末的制備方法主要有機(jī)械剝離法、化學(xué)氣相沉積法、熱還原法等。其中,機(jī)械剝離法是最早被應(yīng)用的制備方法之一,其通過將石墨烯片層與黏性基底剝離的方式來獲得石墨烯粉末。雖然這種方法簡單易行,但是由于剝離過程中的機(jī)械壓力可能導(dǎo)致石墨烯的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,因此其制備出的石墨烯粉末品質(zhì)相對較低。化學(xué)氣相沉積法和熱還原法則可以通過控制反應(yīng)條件和預(yù)處理材料來實現(xiàn)高純度的石墨烯粉末制備,但是這些方法相對復(fù)雜且成本高昂。
1、液相保存法
分散介質(zhì):選擇合適的分散介質(zhì),如水、有機(jī)溶劑(甲醇、乙醇等)或表面活性劑溶液。
分散劑:使用聚合物、生物大分子或無機(jī)鹽等作為分散劑,增強(qiáng)石墨烯在液體中的穩(wěn)定性和分散性。
操作簡便:這種方法操作簡單,可批量制備和儲存大量的石墨烯。但可能會改變石墨烯的一些性質(zhì),如導(dǎo)電性和光學(xué)性,且在使用前需要再分散或轉(zhuǎn)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、金屬和聚合物等。
轉(zhuǎn)移方法:采用機(jī)械剝離法、濕法轉(zhuǎn)移法或干法轉(zhuǎn)移法等將石墨烯置于基片上。
應(yīng)用領(lǐng)域:適用于電子器件、光電器件和傳感器等領(lǐng)域,但操作復(fù)雜,成本較高。
3、干燥保存法
干燥方法:包括冷凍干燥法、真空干燥法和溶劑置換法等。
儲存條件:需要低溫、低濕度、無光和無氧的環(huán)境。
優(yōu)點:可以長期儲存大量的石墨烯,不影響其結(jié)構(gòu)和性能。但使用前需要進(jìn)行再分散或轉(zhuǎn)移,可能導(dǎo)致石墨烯片層之間的聚集和重疊。