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新材料技术

石墨烯在各方面所具有的优异性能使其在新材料领域具有广泛的应用前景，但如何制备高质量、低成本的石墨烯是实现其大规模应用前亟待解决的问题。目前普遍采用的氧化石墨还原法在氧化还原过程中石墨烯晶体的完整性容易受到破坏，进而影响石墨烯的性质。因此如何高效分离石墨片层而且又不破坏其晶型的完整性是石墨烯制备过程中的瓶颈难题。本课题提出通过扩散过程强化超临界 CO2 技术高效分离石墨片层制备石墨烯的工艺路线。利用流体剪切技术强化超临界 CO2 分子在石墨片层间的扩散插层作用，并结合流体快速泄压技术发展一种清洁、高效剥离石墨片层制备石墨烯的方法。通过探索 CO2 分子在石墨片层间扩散传递的规律性，掌握石墨原料尺寸，流体剪切力大小及流体泄压速度对剥离石墨片层制备石墨烯的影响关系，从而得到不同层数石墨烯制备的调控方法。本项目所提出的扩散过程强化超临界 CO2技术为我国高质量石墨烯低成本制备提供新的技术途径。

本课题将制备得到的石墨烯粉体应用于电磁屏蔽领域，研究发现通过超临界 CO2 剥离石墨两次，得到的石墨烯具有优良的电磁波吸收性能，反射损耗值达到-47.5 dB。在不同的厚度下，电磁波的吸收性能都低于-30 dB，且石墨烯横向尺寸分布能够影响吸波性能，较大粒径的石墨烯在低频段具有较优的吸波性能，通过磁性粒子能进一步提升其在低频段的吸波性能。

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