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國初科技(廈門)有限公司

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公司信息

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盧永星
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廈門市海滄區(qū)海林路43號天成大廈2號樓1902
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石墨烯脫除硫酸純化及濃縮難題攻克

2020-12-24  閱讀(111)

 

石墨烯是一種由碳原子組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料,具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫(yī)學和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景,被認為是一種未來革命性的材料。

由于石墨烯的性能優(yōu)良、功能眾多而被廣泛應(yīng)用到鋰電子電池、超級電容、導電油墨、觸摸屏、軟性電子、散熱、涂料、傳感器等領(lǐng)域,此外,在高頻電子、環(huán)保、光電、聚合物、海水淡化、太陽能電池、燃料電池、催化劑、建筑材料等領(lǐng)域,也能發(fā)現(xiàn)石墨烯的身影。有專家預計,未來幾年內(nèi),石墨烯將主要用于導電油墨”、“ 防腐涂料”、“ 散熱材料”、“ 鋰電池”、“ 超級電容等五大領(lǐng)域。

石墨烯大致分為兩類,一類是由單層或多層石墨烯構(gòu)成的石墨烯薄膜,另一類是由10層以下的多層石墨烯構(gòu)成的石墨烯微片。目前,石墨烯的主要制備方法有:機械剝離法、溶劑剝離法、化學氣相沉積法、晶體外延生長法和氧化還原法等。采用機械剝離法和溶劑剝離法的生產(chǎn)效率較低;化學氣相沉積法和晶體外延生長法成本高、操作復雜且無法生產(chǎn)大面積石墨烯;氧化還原法是通過使用硫酸、硝酸等化學試劑及*、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化,增大石墨層之間的間距,在石墨層與層之間插入氧化物,制得氧化石墨。然后將反應(yīng)物進行水洗,并對洗凈后的固體進行低溫干燥,制得氧化石墨粉體。通過物理剝離、高溫膨脹等方法對氧化石墨粉體進行剝離,制得氧化石墨烯。后通過化學法將氧化石墨烯還原,得到石墨烯。

目前氧化原法中,由于石墨烯的制備是以石墨、濃硫酸、*、雙氧水為主要原料,制備過程中殘留的硫酸、*、過錳酸鉀、雙氧水等成分的脫除及石墨烯的濃縮是性技術(shù)難題。

據(jù)悉國初科技(廈門)有限公司根據(jù)多年在新型分離技術(shù)領(lǐng)域的經(jīng)驗,把新型分離技術(shù)應(yīng)用到石墨烯制備過程中的脫酸、除雜、純化、濃縮,可高效快速的對石墨烯進行高效提純,去除石墨烯溶液中的濃硫酸以及鉀、錳離子雜質(zhì),得到高純度及高濃度的石墨烯。

新型分離技術(shù)在制備高純度石墨烯中的主要應(yīng)用工藝:

 

在石墨烯制備過程中采用創(chuàng)新開發(fā)的離心膜技術(shù)進行濃硫酸/鹽酸的高效快速脫除,脫酸的同時可有效去除錳離子和鉀離子,通過加入純水的洗滌,可獲得高純度的石墨烯溶液。不僅如此,離心膜還能對脫酸后的石墨烯溶液進行有效濃縮。除此以外,國初科技的酸回收技術(shù)還能有效回收利用洗脫過程中產(chǎn)生的廢酸。

國初科技已成功將該項技術(shù)應(yīng)用于高純度、高濃度石墨烯溶液的制備。

國初科技(廈門)有限公司不斷致力于新型膜分離技術(shù)的應(yīng)用推廣,在醫(yī)藥、化工、食品、飲料、石油、石化、核能等行業(yè)有豐富特種膜應(yīng)用經(jīng)驗,可根據(jù)客戶的工藝要求研究開發(fā)適合其特定分離要求的技術(shù)與裝備。



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