石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)發(fa)現(xian)是(shi)(shi)用(yong)(yong)膠帶一層(ceng)層(ceng)粘下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)可(ke)以追(zhui)溯到2004年(nian)，由英國(guo)曼徹斯(si)特大(da)學的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)安德烈·蓋姆(mu)和康(kang)斯(si)坦丁·諾沃肖(xiao)洛夫(fu)以及(ji)荷蘭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斯(si)圖(tu)爾特·帕(pa)克共同(tong)發(fa)現(xian)。教(jiao)授(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)源于對石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)材料(liao)進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗。教(jiao)授(shou)們(men)采用(yong)(yong)了(le)一種特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法，使(shi)用(yong)(yong)膠帶將石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)片層(ceng)層(ceng)撕離(li)，**終(zhong)得到了(le)非常(chang)薄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一層(ceng)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)片。通(tong)過(guo)對這層(ceng)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)片的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀察和研究，教(jiao)授(shou)們(men)發(fa)現(xian)這個材料(liao)具(ju)有非常(chang)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)。石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)是(shi)(shi)一種只(zhi)有一個原子(zi)(zi)層(ceng)厚度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二維碳材料(liao)，由碳原子(zi)(zi)以六(liu)角(jiao)晶(jing)格結構排列組成。它具(ju)有一些非常(chang)獨特的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)，比如極高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電導率、優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱導率、強度高(gao)、柔韌性(xing)好等。這些特性(xing)使(shi)得石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)成為研究領域(yu)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱門材料(liao)，并(bing)在納(na)米科技、電子(zi)(zi)學、能源存儲(chu)等眾多領域(yu)展現(xian)出巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潛(qian)力。蓋姆(mu)、諾沃肖(xiao)洛夫(fu)和帕(pa)克因為對石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)和研究做(zuo)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)貢獻，于2010年(nian)被授(shou)予了(le)諾貝(bei)爾物理學獎。教(jiao)授(shou)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作奠定了(le)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)研究的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎(chu)，并(bing)為未來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)應用(yong)(yong)開發(fa)打下(xia)了(le)堅實的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎(chu)。氧化(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)懸(xuan)浮(fu)液可(ke)以用(yong)(yong)于鋰(li)電池負極改性(xing)。綠色氧化(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)措施

儲能(neng)(neng)電(dian)池在(zai)人(ren)們的(de)(de)(de)(de)(de)日常通(tong)信(xin)及綠色出(chu)行等領域(yu)發揮著(zhu)(zhu)日益重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，這(zhe)就對先進的(de)(de)(de)(de)(de)鋰離(li)子電(dian)池與(yu)鋰硫電(dian)池電(dian)極(ji)制(zhi)備(bei)技(ji)術(shu)提出(chu)了更高的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求。大量(liang)研究(jiu)成果表明以(yi)碳(tan)(tan)納米管與(yu)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)為**的(de)(de)(de)(de)(de)納米碳(tan)(tan)材料(liao)因其優異的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)(dao)電(dian)能(neng)(neng)力、良好的(de)(de)(de)(de)(de)機械性能(neng)(neng)以(yi)及獨特的(de)(de)(de)(de)(de)形貌(mao)與(yu)結構特征，可(ke)在(zai)不同的(de)(de)(de)(de)(de)應用模(mo)式(shi)下(xia)顯著(zhu)(zhu)提高儲能(neng)(neng)電(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)容量(liang)性能(neng)(neng)、倍率性能(neng)(neng)以(yi)及循環壽命。與(yu)此同時也應認識(shi)到(dao)在(zai)這(zhe)些(xie)材料(liao)取得更加與(yu)商業化的(de)(de)(de)(de)(de)應用前還(huan)需要(yao)(yao)解決以(yi)下(xia)問題:(1)研發低成本與(yu)環境友好的(de)(de)(de)(de)(de)高質量(liang)材料(liao)制(zhi)備(bei)技(ji)術(shu)。碳(tan)(tan)納米管與(yu)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)(dao)電(dian)能(neng)(neng)力對其所應用的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)極(ji)性能(neng)(neng)有著(zhu)(zhu)決定性的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，因而需要(yao)(yao)不斷完(wan)善與(yu)探索新的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)備(bei)工(gong)藝(如(ru)氣相沉積法)與(yu)化學改性(如(ru)元素(su)摻雜)方法。官能(neng)(neng)化氧(yang)化石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)改性氧(yang)化石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)是制(zhi)備(bei)導(dao)(dao)熱膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)原(yuan)料(liao)。

溶(rong)劑(ji)熱(re)法(fa)是(shi)指在特制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)閉(bi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)器(高(gao)(gao)壓(ya)釜)中，采用有機(ji)溶(rong)劑(ji)作(zuo)為(wei)(wei)反(fan)(fan)(fan)應(ying)介質(zhi)，通過(guo)將反(fan)(fan)(fan)應(ying)體(ti)系加熱(re)至(zhi)臨界溫(wen)度(或接近臨界溫(wen)度)，在反(fan)(fan)(fan)應(ying)體(ti)系中自(zi)身產生(sheng)高(gao)(gao)壓(ya)而進行(xing)材料制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種有效(xiao)方(fang)(fang)(fang)法(fa)。溶(rong)劑(ji)熱(re)法(fa)解決了規模化制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題，同時也(ye)帶(dai)來(lai)了電(dian)導率很低的(de)(de)(de)(de)(de)負面影(ying)響。為(wei)(wei)解決由(you)此帶(dai)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)足(zu)，研(yan)(yan)究者(zhe)將溶(rong)劑(ji)熱(re)法(fa)和(he)氧化還原(yuan)(yuan)法(fa)相(xiang)結(jie)合制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)出(chu)了高(gao)(gao)質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)。Dai等發現溶(rong)劑(ji)熱(re)條(tiao)件下還原(yuan)(yuan)氧化石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)薄膜電(dian)阻小于傳統條(tiao)件下制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)。溶(rong)劑(ji)熱(re)法(fa)因高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓(ya)封閉(bi)體(ti)系下可制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)高(gao)(gao)質(zhi)量石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)特點越來(lai)越受科學家的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)注。溶(rong)劑(ji)熱(re)法(fa)和(he)其他制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)方(fang)(fang)(fang)法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合將成為(wei)(wei)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)又一(yi)亮點。石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)方(fang)(fang)(fang)法(fa)還有高(gao)(gao)溫(wen)還原(yuan)(yuan)、光照(zhao)還原(yuan)(yuan)、外延晶體(ti)生(sheng)長法(fa)、微波法(fa)、電(dian)弧(hu)法(fa)、電(dian)化學法(fa)等。筆者(zhe)在以(yi)上基礎(chu)上提出(chu)一(yi)種機(ji)械法(fa)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)納米石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)微片的(de)(de)(de)(de)(de)新方(fang)(fang)(fang)法(fa)，并嘗試(shi)宏量生(sheng)產石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究中取(qu)得較好的(de)(de)(de)(de)(de)成果。如何綜合運(yun)用各種石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)方(fang)(fang)(fang)法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)優勢，取(qu)長補(bu)短，解決石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)難溶(rong)解性和(he)不(bu)穩定性的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題，完善結(jie)構和(he)電(dian)性能(neng)等是(shi)今后(hou)研(yan)(yan)究的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)點和(he)難點，也(ye)為(wei)(wei)今后(hou)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)與合成開辟新的(de)(de)(de)(de)(de)道(dao)路。

石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)是(shi)碳(tan)材料家(jia)族的(de)(de)新成(cheng)員，它是(shi)由碳(tan)原子(zi)(zi)以(yi)(yi)sp2雜化軌(gui)道組成(cheng)的(de)(de)只具有(you)(you)一個原子(zi)(zi)層(ceng)厚度的(de)(de)單層(ceng)片狀結構材料。同碳(tan)納(na)米(mi)管一樣，石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)也以(yi)(yi)其(qi)(qi)諸(zhu)多優點(dian)(dian)而(er)被廣泛的(de)(de)應用于儲能電(dian)(dian)池領域:(1)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)具有(you)(you)極(ji)高的(de)(de)比表面積(ji)，其(qi)(qi)理論值高達2600m2/g［16］，這使得石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)基復合(he)電(dian)(dian)極(ji)有(you)(you)著很好的(de)(de)電(dian)(dian)解(jie)液相容性(xing);(2)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)的(de)(de)電(dian)(dian)導率(lv)遠超(chao)(chao)其(qi)(qi)他碳(tan)材料，以(yi)(yi)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)為導電(dian)(dian)結構的(de)(de)復合(he)電(dian)(dian)極(ji)材料可以(yi)(yi)發(fa)揮優異的(de)(de)倍率(lv)性(xing)能;(3)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)衍生物(wu)如氧化石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(GO)與還原氧化石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(ＲGO)上(shang)含有(you)(you)的(de)(de)大(da)量官(guan)能團與缺(que)陷位可以(yi)(yi)作為多種金屬及金屬氧化物(wu)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)生長位點(dian)(dian)。這種由石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)矩陣(zhen)組成(cheng)的(de)(de)復合(he)結構可以(yi)(yi)有(you)(you)效的(de)(de)抑制(zhi)納(na)米(mi)電(dian)(dian)極(ji)材料在充放電(dian)(dian)過程(cheng)中的(de)(de)團聚現象(xiang)及電(dian)(dian)極(ji)巨大(da)的(de)(de)體積(ji)變化，從而(er)增(zeng)強電(dian)(dian)極(ji)材料的(de)(de)容量保(bao)持率(lv)與循環穩定性(xing)。高導電(dian)(dian)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)銅(tong)復合(he)材料又稱為超(chao)(chao)級銅(tong)。

氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)：（1）含有(you)豐富(fu)的(de)羥基(ji)(ji)、羧基(ji)(ji)和環(huan)氧(yang)(yang)(yang)基(ji)(ji)等含氧(yang)(yang)(yang)官(guan)能(neng)(neng)(neng)團，更(geng)高的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)程度(du)，更(geng)好的(de)剝離度(du)；（2）易于(yu)(yu)(yu)(yu)接(jie)枝(zhi)改(gai)性(xing)(xing)，可與復(fu)(fu)(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)進(jin)行(xing)原(yuan)位(wei)復(fu)(fu)(fu)合，從而(er)賦予(yu)復(fu)(fu)(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)導(dao)電、導(dao)熱(re)(re)(re)、增強、阻燃、抑菌等性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)；（3）易于(yu)(yu)(yu)(yu)剝離成穩定(ding)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)分(fen)散液(ye)，易于(yu)(yu)(yu)(yu)成膜。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)應(ying)(ying)(ying)用(yong)領(ling)域(yu)(yu)：應(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)(re)管理、橡膠、塑料(liao)(liao)、樹(shu)脂(zhi)、纖維(wei)等高分(fen)子復(fu)(fu)(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)領(ling)域(yu)(yu)，還可以(yi)應(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)鋰電正負極材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)復(fu)(fu)(fu)合、催化(hua)(hua)劑負載等。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)分(fen)散液(ye)的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)：（1）含有(you)豐富(fu)的(de)羥基(ji)(ji)、羧基(ji)(ji)和環(huan)氧(yang)(yang)(yang)基(ji)(ji)等含氧(yang)(yang)(yang)官(guan)能(neng)(neng)(neng)團；（2）易于(yu)(yu)(yu)(yu)接(jie)枝(zhi)改(gai)性(xing)(xing)，可與復(fu)(fu)(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)進(jin)行(xing)原(yuan)位(wei)復(fu)(fu)(fu)配(pei)，從而(er)賦予(yu)復(fu)(fu)(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)導(dao)電、導(dao)熱(re)(re)(re)、增強、阻燃、、抑菌等性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)；（3）SE3122在水中(zhong)具有(you)很(hen)好的(de)分(fen)散性(xing)(xing)，樣品單層(ceng)率＞90%，產(chan)品經輕(qing)微攪拌就可與水相互溶；氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)分(fen)散液(ye)的(de)應(ying)(ying)(ying)用(yong)領(ling)域(yu)(yu)：應(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)鋰電正負極材(cai)(cai)料(liao)(liao)，還可以(yi)應(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)橡膠、塑料(liao)(liao)、樹(shu)脂(zhi)、纖維(wei)等高分(fen)子復(fu)(fu)(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)領(ling)域(yu)(yu)。利用(yong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)制備的(de)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)導(dao)熱(re)(re)(re)膜，導(dao)熱(re)(re)(re)系(xi)數高。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)措施

石墨(mo)烯環氧樹脂由石墨(mo)烯與(yu)環氧樹脂原位(wei)聚合制備得到，有效解(jie)決了石墨(mo)烯分散的(de)難題。綠色氧化石墨(mo)烯措(cuo)施(shi)

隨(sui)著科技的(de)快速發展(zhan)，熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)系統(tong)(tong)越(yue)來越(yue)多地應(ying)用(yong)于現代工業、電子設(she)備(bei)等多個(ge)領域，在熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)的(de)分散(san)、轉換與存儲過程中(zhong)(zhong)發揮著重(zhong)要(yao)(yao)作用(yong)。其中(zhong)(zhong)，熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)材(cai)料(liao)(liao)(liao)是(shi)(shi)熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)系統(tong)(tong)的(de)**，因此，設(she)計和制備(bei)具有高熱(re)(re)(re)(re)(re)導(dao)率的(de)新型熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)材(cai)料(liao)(liao)(liao)成為(wei)了(le)(le)促進科技發展(zhan)的(de)關鍵問(wen)題(ti)之(zhi)一。在眾多導(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)材(cai)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)，石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)由于具有髙達５３００Ｗｎｒ１１Ｃ１的(de)本征熱(re)(re)(re)(re)(re)導(dao)率、優異．的(de)機械性能(neng)(neng)而(er)受到人們的(de)關注(zhu)，被(bei)認為(wei)是(shi)(shi)新型熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)理(li)(li)(li)想選擇。在之(zhi)前的(de)研究(jiu)中(zhong)(zhong)，石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)片(pian)在復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)往往呈無(wu)規分散(san)的(de)狀態，體系內熱(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)較(jiao)大，從(cong)而(er)導(dao)致復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)導(dao)率處于較(jiao)低水平。預先構筑石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)三維結構能(neng)(neng)夠有效降低界面熱(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)及接觸熱(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)，但是(shi)(shi)距離理(li)(li)(li)論值仍(reng)有較(jiao)大差距。為(wei)了(le)(le)進一步解決存在的(de)問(wen)題(ti)，本課題(ti)主要(yao)(yao)通過冷凍鑄(zhu)造法來構筑有序排(pai)列的(de)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)三維網(wang)絡結構，并(bing)制備(bei)相(xiang)應(ying)的(de)相(xiang)變儲能(neng)(neng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)和散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)材(cai)料(liao)(liao)(liao)綠色氧化石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)措(cuo)施

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