桂運安　王敏

中國科學技術大學教授朱彥武團隊近期與中國科學院上海高等研究院等合作，在石墨烯制備上取得新進展，強化的微流反應兩分鐘實現(xiàn)石墨氧化。相關成果日前發(fā)表于《先進材料》。

中國科學技術大學教授朱彥武團隊近期與中國科學院上海高等研究院等合作，在石墨烯制備上取得新進展，強化的微流反應兩分鐘實現(xiàn)石墨氧化。

研究團隊采用具有百微米尺寸和連續(xù)流動特征的微通道反應器，實現(xiàn)高效且本質(zhì)安全的石墨氧化過程。強化的微流反應使得石墨在兩分鐘之內(nèi)即可達到傳統(tǒng)反應釜中數(shù)小時才能達到的氧化程度。同時，通過改變微反應器構型、反應流體參數(shù)等，在一定范圍內(nèi)可以精細調(diào)節(jié)氧化石墨烯的氧化程度和含氧官能團種類。據(jù)此研究結果進行并行放大，年產(chǎn)60噸的連續(xù)化制備產(chǎn)線僅需約6.5升的微反應器體積。

此外，小尺寸且透明的微反應器使得利用光譜實時檢測氧化進程成為可能。研究團隊通過原位表征石墨氧化中的拉曼G峰演變，分析了流速、原料石墨種類和片徑等對氧化反應動力學的影響。他們還在此基礎上，驗證了在微通道中對氧化石墨烯進行還原、組裝的能力，并展示了氧化石墨烯產(chǎn)物的導熱、導電性能，為利用微流體技術實現(xiàn)氧化石墨烯的制備與應用奠定了基礎。