关于石墨烯的化学论文摘要

关于石墨烯的化学论文摘要

问:石墨烯气凝胶的电化学性能论文怎么写
  1. 答:石墨烯气凝胶是一种高强度氧化气凝胶,具有高弹性、强吸附的特点,应用前景广阔。
    2013年3月19日讯;浙大高分子系高超教授的课题组制造出一种超轻物质,取名碳海绵。它是世界上已知的最轻固体材料。这一成果被权威科学杂志《自然》在研究要闻;栏目中重点配图评论(2013年2月28日的第494期404页)。相关论文于2013年2月18日在线发表在材料科学界权威的学术杂志《先进材料》(Advanced Materials)上。
    高超教授说,碳海绵;是一种气凝胶――世界上最轻的一类物质,它的内部有很多孔隙,充满空气。
    2011年,美国科学家合作制造了一种镍构成的气凝胶,密度为0.9毫克/立方厘米,是当时最轻的固体材料。把这种材料放在蒲公英花朵上,蒲公英茸毛几乎没变形。
    高超课题组这些年一直从事石墨烯宏观材料的研发。他们用石墨烯制造出了气凝胶――碳海绵;。碳海绵;每立方厘米重0.16毫克,比氦气还要轻,约是同体积大小氢气重量的两倍。从公开的报道看,碳海绵;是世界上最轻的固体。
    在浙大实验室,有不少大小不等的碳海绵;,大的像网球,小的像酒瓶塞,灰不溜秋,摸上去很有弹性。
    高教授说,碳海绵;可任意调节形状,弹性也很好,被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂有超快、超高的吸附力,是已被报道的吸油力最强的材料。现有吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,而碳海绵;能吸收250倍左右,最高可达900倍,而且只吸油不吸水。
    碳海绵;这一特性可用来处理海上原油泄漏事件――把碳海绵;撒在海面上,就能把漏油迅速吸进来,因为有弹性,吸进的油又挤出来回收,碳海绵也可以重新使用。
    另外,碳海绵;还可能成为理想的储能保温材料、催化剂载体及高效复合材料,有广阔前景。 [1-2]
问:石墨烯有何用处
  1. 答:实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。
  2. 答:石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子构成的晶体。当把石墨片通过物理或化学方法剥成单层之后,这种只有一个单原子层的石墨薄片称为单碳层石墨烯。不要看它薄,它的硬度甚至比钢铁要高几百倍!
    因为薄,所以石墨烯具有良好的透光性,以肉眼来看,完全可以说它是透明的。同时,由于石墨烯具有良好的强度、柔韧度、导电导热性能,为新能源、大健康、电子信息、节能环保、生物医药、化工、航空航天等七大应用领域带来了巨大的改变。
    2017年数据
    我国对石墨烯领域的研究与开发也较早就给予了关注。根据统计,我国石墨储量占全球的70%以上,石墨烯研发应用水平也与发达国家基本同步。与此同时,国家还资助了大量有关石墨烯的基础研究项目。
    因为石墨烯是目前为止导热系数最高的材料,具有非常好的热传导性能,所以它也被大量运用在全新的采暖行业。
    和常规发热膜一样,石墨烯需要通电才能发热,当在石墨烯发热膜两端电极通电的情况下,电热膜中的碳分子在电阻中产生声子、离子和电子,由产生的碳分子团之间相互摩擦、碰撞(也称布朗运动)而产生热能,热能又通过控制远红外线以平面方式均匀地辐射出来。
    石墨烯通电后,有效电热能总转换率达99%以上,同时加上特殊的超导性,保证发热性能的稳定。但是与常规金属丝发热膜不同的地方在于,发热稳定安全,而且散发出来的红外线被称为“生命光线”。
    综上所述,石墨烯材料非常适合应用于新型采暖行业,30min左右的升温速度,全程无音无噪无扬尘,让采暖更加舒适,便捷。
问:石墨烯的物理特性和应用分析
  1. 答:具有较大的比表面积,良好的导电性和导热特性,是很有潜力的储能材料。石墨烯作为新型储能材料,其优势有以下几点:
    石墨烯具有良好的导电性和开放的表面,赋予其很好的储能功率特性。其宏观结构由微米级、导电性好的石墨烯片层搭接而形成,形成开放的大孔径体系,这样的结构为电解质离子的进入提供了势垒极低的通道,保证这种材料良好的功率特性。
    石墨原料储量丰富、便宜,化学法制备的石墨烯成本较低。在对其工艺进行优化、放大之后,化学法制备的功能化石墨烯材料有望成为很有竞争力的储能材料。
    石墨烯性状特征和活性炭、石墨材料相近,如果作为电极材料,可以与现有的超级电容器和锂离子电池的工艺路线兼容。石墨烯材料具有导电和导热特性,且可以形成厚度可调控的石墨烯膜,可以构建非常好的薄膜电池和储能器件。
    石墨烯具有较大的理论比表面积,大的比表面积决定了其具有较高的能量密度。目前石墨烯材料的比表面积(200~1200 m2 /g) 与理论预测值还有较大的差距,如何调控石墨烯的织构,使石墨烯表面可以完全被电解质溶液所浸润,是目前的重要课题。
    石墨烯作为sp2杂化材料的基元材料,可以通过表面改性、复合,构筑“纳米建筑”等手段对其进行二次结构的构建,通过优化结构,获得高储电容量的材料。在分子筛微孔孔隙中可以制备获得单层石墨烯片层扭曲形成的单壁多孔炭,经过热处理可以获得非常好的大功率特性。苏州华诚电子石墨烯。
    总之,石墨烯材料具有优异的储能性质,也表现出良好的应用前景。目前石墨烯的研究尚待深入,经过系统研发,解决其中科学问题和工艺问题后,有望成为市场潜力巨大的电极材料。
关于石墨烯的化学论文摘要
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