石墨烯是近十年來最為熱門的研究方向，被認(rèn)為是具有革命性意義的材料，全球多國都在積極布局石墨烯的研究爭搶龍頭地位。目前，國內(nèi)石墨烯的研究發(fā)展迅速，尤其是在石墨烯的低成本批量制備方向更是處在世界前列。然而，至今國內(nèi)在石墨烯的應(yīng)用方面鮮有突破，這是因為得到的石墨烯易于再團(tuán)聚，使得其無法充分發(fā)揮石墨烯的單片層優(yōu)異特性。因此，石墨烯的分散技術(shù)是制約石墨烯推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所“先進(jìn)涂料與粘合技術(shù)”團(tuán)隊，自2013年11月起就將納米材料的分散技術(shù)作為重要的研究方向之一，針對石墨烯的高效分散技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和大量的實驗，近期取得了一些突破性進(jìn)展。在余海斌研究員的帶領(lǐng)下，該團(tuán)隊合成出一種石墨烯的特種分散劑。將該分散劑加入到含有石墨烯的溶液中，通過攪拌處理就可以得到單分散的水性、油性石墨烯分散液，并創(chuàng)造性地制備出易于再分散的石墨烯粉體(見圖1和2)。目前，他們將其應(yīng)用于一些涂料領(lǐng)域顯示出性能的巨大改進(jìn)（見圖3）。該分散技術(shù)有助于石墨烯在防腐涂料、防靜電涂料、導(dǎo)電油墨、透明導(dǎo)電膜、超級電容器、電池材料、散熱材料等領(lǐng)域的應(yīng)用取得突破性進(jìn)展。
目前，該項技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品已申請14項國家發(fā)明專利。該研究成果對石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有明顯的推動作用。
圖1:石墨烯分散液和可再分散石墨烯粉體的制備示意圖
圖2:分散石墨烯的TEM照片
圖3:石墨烯改性環(huán)氧防腐涂料的電化學(xué)表征
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