21世纪最伟大的发现-石墨烯
如果说在21世纪最伟大的发现，那无疑是最具科幻色彩的碳材料-石墨烯。在2004年，曼彻斯特大学的安德烈·盖姆（图1）与诺沃肖罗夫（图2）实验组
图1：
安德烈·盖姆
图2：
诺沃肖罗夫
利用微机械剥离法成功制备出单层石墨烯（图3），并且因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。通过测试发现，石墨烯具有超轻，超薄，超坚硬，抗拉，超强导热率等物理性质，而且具有良好的光学性能和光学特性。目前，石墨烯的制备方法众多，通过氧化石墨烯(Graphene oxide，GO)还原法得到的石墨烯，具有低成本和易获得性，可大规模批量生产的特点。举个简单的例子，普通的石墨我们将它比作为一本书，那么单独的一页就是石墨烯，成千上万的“石墨烯”叠在一起就是我们生活中应用的石墨。上文指的微机械玻璃法，就是用胶带纸不停的沾石墨，重复几十次我们就可以得到单层的石墨烯。这种方式比较复杂，且成本较高。所以采用氧化还原法去制备氧化石墨烯，最后通过简单的还原去得到石墨烯。简单来说，就是将天然石墨进行氧化，得到氧化石墨。这个过程就是将一本“合着”的书打开，用一些官能团（羧基、羟基、环氧基等含氧官能团）将一页一页的纸相互隔开，然后通过酸洗和水洗得到单层的氧化石墨烯。氧化还原法具有低成本和易获得性，可大规模批量生产的特点。
图3：
石墨烯结构
目前市面上有很多售卖石墨烯或者氧化石墨烯的公司，但是大多数石墨烯由于品质问题和酸碱度问题在实际应用中备受争议。新奇碳（北京）科技有限公司开发出的氧化石墨烯产品，由于其特有的技术核心，具有纯度高，分散性好，尤其是对于S离子的去除率达到惊人的99.5%，是国内首先达到工业级中性的企业，在市场上备受消费者的青睐。
那么石墨烯可以用在那些方面那？下面我为大家一一列举：
1. 石墨烯改性材料
塑料种类繁多，而石墨烯与不同种类的材料复合（图4），其发挥的作用不外乎3个方面：增加强度、增强导热性和增强导电性。可根据使用石墨烯改性材料的用途，通过控制石墨烯的添加量，使其达到不同的效果。将石墨烯少量地添加在高分子聚合物中，就能有效地改善母体材料的力学性能；随着石墨烯添加量的增加，聚合物体内逐渐形成了导热网链，使得复合材料的热导率大大提高；再增加其添加量，石墨烯在聚合物基体中形成良好的导电网络而成为极具潜力的导电填料。
图4：
石墨烯复合材料
2. 石墨烯润滑油改进剂
石墨烯润滑油改进剂是一款比较贴近民生的石墨烯应用产品。石墨烯润滑油改进剂是将基础油作为载体与石墨烯粉体充分混合，充分发挥石墨烯本身的润滑性能，可以提升汽车动力（图5），减少燃油的使用。通过长期的道路测试发现平均可节省燃油7%～8%。
图5：石墨烯润滑剂汽车（图片来源摄图网）
3. 石墨烯改性活性炭
石墨烯对活性炭（图6）进行改性，在不破坏活性炭内部结构的情况下，增加了活性炭表面官能团的含量，增加了活性炭的表面活性位点，进而提高了活性炭对有毒气体的通用性和吸附量。另外，石墨烯本身也是一种性能良好的吸附剂，石墨烯海绵结构允许污染物在它的孔状间隙中扩散，具有良好的吸附性能。
图6：活性炭
4. 石墨烯改性涂料
石墨烯在涂料（图7）方面，一方面可以提高涂料的强度，另一方面可以提高涂料的导热性。除此之外，石墨烯在防腐方面也有实践应用，如海洋、盐湖、风电等领域。
在使用过程中，石墨烯片层的共轭结构，在涂层中层层叠加形成致密的隔绝层，即形成致密膜，阻隔水分对涂膜的浸润与渗透；由于石墨烯具有一定的导电性，可以破坏金属表面的原电池反应；石墨烯具有一定的抗菌或杀菌的性质，可以抑制海洋微生物对金属的腐蚀作用。
图7：
石墨烯涂料结构
石墨烯作为一种基础的纳米材料，其独特的性能致使其可被应用于80多个领域，它是一种技术含量非常高、应用潜力非常广泛的碳材料，在光伏、储能、军工、显示等传统领域和新兴领域都将带来革命性的技术进步。
如果您喜欢我的论文，请关注我，下期给您带来更多有关石墨烯的资料。
如果说在21世纪最伟大的发现，那无疑是最具科幻色彩的碳材料-石墨烯。在2004年，曼彻斯特大学的安德烈·盖姆（图1）与诺沃肖罗夫（图2）实验组
图1：
安德烈·盖姆
图2：
诺沃肖罗夫
利用微机械剥离法成功制备出单层石墨烯（图3），并且因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。通过测试发现，石墨烯具有超轻，超薄，超坚硬，抗拉，超强导热率等物理性质，而且具有良好的光学性能和光学特性。目前，石墨烯的制备方法众多，通过氧化石墨烯(Graphene oxide，GO)还原法得到的石墨烯，具有低成本和易获得性，可大规模批量生产的特点。举个简单的例子，普通的石墨我们将它比作为一本书，那么单独的一页就是石墨烯，成千上万的“石墨烯”叠在一起就是我们生活中应用的石墨。上文指的微机械玻璃法，就是用胶带纸不停的沾石墨，重复几十次我们就可以得到单层的石墨烯。这种方式比较复杂，且成本较高。所以采用氧化还原法去制备氧化石墨烯，最后通过简单的还原去得到石墨烯。简单来说，就是将天然石墨进行氧化，得到氧化石墨。这个过程就是将一本“合着”的书打开，用一些官能团（羧基、羟基、环氧基等含氧官能团）将一页一页的纸相互隔开，然后通过酸洗和水洗得到单层的氧化石墨烯。氧化还原法具有低成本和易获得性，可大规模批量生产的特点。
图3：
石墨烯结构
目前市面上有很多售卖石墨烯或者氧化石墨烯的公司，但是大多数石墨烯由于品质问题和酸碱度问题在实际应用中备受争议。新奇碳（北京）科技有限公司开发出的氧化石墨烯产品，由于其特有的技术核心，具有纯度高，分散性好，尤其是对于S离子的去除率达到惊人的99.5%，是国内首先达到工业级中性的企业，在市场上备受消费者的青睐。
那么石墨烯可以用在那些方面那？下面我为大家一一列举：
1. 石墨烯改性材料
塑料种类繁多，而石墨烯与不同种类的材料复合（图4），其发挥的作用不外乎3个方面：增加强度、增强导热性和增强导电性。可根据使用石墨烯改性材料的用途，通过控制石墨烯的添加量，使其达到不同的效果。将石墨烯少量地添加在高分子聚合物中，就能有效地改善母体材料的力学性能；随着石墨烯添加量的增加，聚合物体内逐渐形成了导热网链，使得复合材料的热导率大大提高；再增加其添加量，石墨烯在聚合物基体中形成良好的导电网络而成为极具潜力的导电填料。
图4：
石墨烯复合材料
2. 石墨烯润滑油改进剂
石墨烯润滑油改进剂是一款比较贴近民生的石墨烯应用产品。石墨烯润滑油改进剂是将基础油作为载体与石墨烯粉体充分混合，充分发挥石墨烯本身的润滑性能，可以提升汽车动力（图5），减少燃油的使用。通过长期的道路测试发现平均可节省燃油7%～8%。
图5：石墨烯润滑剂汽车（图片来源摄图网）
3. 石墨烯改性活性炭
石墨烯对活性炭（图6）进行改性，在不破坏活性炭内部结构的情况下，增加了活性炭表面官能团的含量，增加了活性炭的表面活性位点，进而提高了活性炭对有毒气体的通用性和吸附量。另外，石墨烯本身也是一种性能良好的吸附剂，石墨烯海绵结构允许污染物在它的孔状间隙中扩散，具有良好的吸附性能。
图6：活性炭
4. 石墨烯改性涂料
石墨烯在涂料（图7）方面，一方面可以提高涂料的强度，另一方面可以提高涂料的导热性。除此之外，石墨烯在防腐方面也有实践应用，如海洋、盐湖、风电等领域。
在使用过程中，石墨烯片层的共轭结构，在涂层中层层叠加形成致密的隔绝层，即形成致密膜，阻隔水分对涂膜的浸润与渗透；由于石墨烯具有一定的导电性，可以破坏金属表面的原电池反应；石墨烯具有一定的抗菌或杀菌的性质，可以抑制海洋微生物对金属的腐蚀作用。
图7：
石墨烯涂料结构
石墨烯作为一种基础的纳米材料，其独特的性能致使其可被应用于80多个领域，它是一种技术含量非常高、应用潜力非常广泛的碳材料，在光伏、储能、军工、显示等传统领域和新兴领域都将带来革命性的技术进步。
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