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石墨烯的制备方法

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石墨烯的制备方法

发布日期:2019-10-14 作者: 点击:

自从石墨烯被发现以来,人们对于他的研究就没有停止过,也有很多制备石墨烯的方法。   

使用不需要PMMA的制造程序来开发中试装置。为了这个目的,我们用Nafion溶液(5%当量)旋涂一英寸的CVD石墨烯(在铜上生长)。接下来,将具有不同厚度的Nafion全氟化的膜(N212、N117和N1110)热压(133℃)在碳布电极(用Vulcan催化剂上的20%Pt浸渍的)和旋涂的CVD石墨烯之间。最后,将产生的结构放置在过硫酸铵溶液中,以将铜蚀刻掉,并且然后在DI水中冲洗 。在此阶段,石墨烯被粘附至Nafion膜;这可以光学地检查和用SEM检查。重要地,覆盖率可以通过在我们的情况下约10kOhm每平方的薄膜电阻率来验证;证实我们的>95%光学验证的CVD覆盖率。  

为了测试产生的膜的氢正离子选择性,我们随后蒸发在石墨烯薄膜上的Pt(2nm),并将碳布电极压在上面以形成良好的电接触。与微型装置一样,我们通过将膜暴露于输入中不同的H-D比率来研究氢正离子渗透。我们发现膜保其选择性。事实上,我们测得≈9的质子-氘核分离。相反地,没有石墨烯的相同尺寸的装置,完全没有示出选择性,与我们先前的结果一致。  

石墨烯分离机

当使用PMMA时,将CVD石墨烯用PMMA涂覆,并且铜被蚀刻掉,留下漂浮在蚀刻溶液中的PMMA涂覆的石墨烯的薄膜。此膜需要被转移到靶基底上。PMMA层是非常薄的(nm尺度),该意味着从蚀刻溶液中移除石墨烯/PMMA薄膜的工艺是特别精细的。采用PMMA的工艺因此难以扩大规模。产生1英寸尺度装置将CVD石墨烯直接压印到靶基底上。   

此外,有益的是,评估与描述的同位素分离方法相关的可能的能量成本。对于Pt活化的石墨烯,其质子传导率σ是≈100mS/cm2。使用低电压V≈0 .1V以避免在 -石墨烯界面处形成气泡,我们可以容易地实现质子电流I=σV≈100A每m2。这转化成H2产生速率R=I/2NAe≈2摩尔每小时每平方米(其中NA是阿伏伽德罗数),并产生能量成IV/R=2NAeV≈5Wh每摩尔或≈0 .3kWh每kg的进料水。这与现有富集工艺中的较高的能量成本相比更有利。原理上,使用具有σ≈1mS/cm2的Pt活化的hBN可以实现高得多的生产量(100倍)。  

2D质子传导膜可以由出乎预料地可渗透热质子的石墨烯和六角形氮化硼(hBN)的单层产生。我们还示出,可以通过用催化纳米颗粒装饰包括但不限于石墨烯和hBN的2D材料的单层来进一步降低质子屏障。因此,当用催化金属合适地处理时,其他2D材料也可以致使质子传导。这种方法原子级薄的质子导体对于许多基于氢的技术是有不错的研究前景的。  

当然还有很多石墨烯膜的制备方法,今后给大家一一介绍。另外重庆元石盛石墨烯薄膜产业有限公司用液相法,卷对卷工艺可以生产大批量石墨烯透明导电膜,膜的各种参数也挺不错。

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关键词:石墨烯分离机,血液分离机,管式离心机

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