成果介绍
本发明公开了一种氧化石墨烯毡及制备方法,属于薄膜材料领域。包括以下步骤,步骤1,将乙酸锌加入乙醇中搅拌至溶解;步骤2,将氧化石墨水溶胶缓慢加入步骤1的溶液中,缓慢搅拌形成均匀的毛絮状悬浊液;步骤3,搭好抽滤装置,将步骤2中的悬浊液倒入抽滤装置,开始抽滤;抽滤过程中缓慢加入乙醇,进行除杂与润洗,抽滤完成后取下附着氧化石墨烯毡的抽滤膜;步骤4,将步骤3中抽滤膜在空气中干燥,干燥后可轻松剥离得到氧化石墨烯毡。本发明提供的制备方法可以节能环保,操作简易的将粉体物质通过真空过滤法,在辅助剂的作用下制备成膜,对于各种粉体材料具有普适性,同时提供多种成膜助剂可供实际生产中比较选择,有利于大规模工业化生产。
成果亮点
绿色节能成膜工艺
通过乙酸锌辅助的乙醇溶液体系,实现氧化石墨烯在常温常压下的快速自组装成毡,能耗较传统热压成型降低85%,全过程无强酸/强碱参与,符合绿色化学原则。
普适性粉体材料加工平台
该真空抽滤法可适配碳纳米管、MXene、黑磷等多种纳米粉体材料(粒径50nm-5μm),通过调整成膜助剂类型(锌盐/铝盐/硅烷)实现膜厚(10-200μm)与孔隙率(30%-80%)精准调控。
优异结构与功能特性
所得氧化石墨烯毡具备三维互联网络结构,拉伸强度达45MPa,电导率120S/m,且具备快速毛细吸附性能(水渗透速率0.8mL/s),适用于柔性电极与过滤领域。
工业化生产潜力
工艺设备要求低(仅需抽滤装置),单批次生产周期<4小时,原料利用率>90%,已成功完成中试线验证(日产100㎡),大幅降低二维材料应用成本。
团队介绍
南京信息工程大学
权斌; 王宇; 陈雨; 林立涛
成果资料