『壹』 氧化還原石墨烯和機械剝離法石墨烯哪一種好
石墨烯的研究熱潮吸引了眾多科研人員的興趣,其制備方法眾多,包括微機械剝離法、化學氣相沉積法、氧化-還原法、溶劑剝離法、溶劑熱法等。微機械剝離法於2004年首次成功從高定向熱裂解石墨中剝離出單層石墨烯,但其產率低、成本高,僅適用於實驗室小規模製備。
化學氣相沉積法(CVD)首次在大規模製備石墨烯方面取得了突破。CVD法是反應物在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在固態基體表面的工藝技術。使用以鎳為基片的管狀簡易沉積爐,通過碳氫化合物分解成碳原子沉積在鎳表面,形成石墨烯,電導率可達1.1×106S/m,成為透明導電薄膜的潛在替代品。然而,鎳的價格昂貴,影響了石墨烯的工業化生產。
氧化-還原法因其簡單易行、成本低廉而成為制備石墨烯的最佳方法。通過強酸和強氧化性物質反應生成氧化石墨,超聲分散制備成氧化石墨烯,加入還原劑去除含氧基團,得到石墨烯。氧化-還原法可以制備穩定的石墨烯懸浮液,解決了石墨烯不易分散的問題,但宏量制備容易帶來廢液污染,制備的石墨烯存在缺陷,如五元環、七元環等拓撲缺陷或-OH基團的結構缺陷,影響石墨烯的部分電學性能。
溶劑剝離法利用少量石墨分散於溶劑中,利用超聲波破壞石墨層間的范德華力,溶劑插入石墨層間,進行層層剝離,制備出高質量石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中,石墨烯的產率最高,電導率為6500S/m。高定向熱裂解石墨、熱膨脹石墨和微晶人造石墨適合用於溶劑剝離法制備石墨烯。溶劑剝離法可以制備高質量石墨烯,但產率低。
溶劑熱法是指在特製的密閉反應器中,採用有機溶劑作為反應介質,通過將反應體系加熱至臨界溫度,在反應體系中自身產生高壓而進行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了大規模製備石墨烯的問題,但帶來了電導率低的負面影響。為解決這一問題,研究者將溶劑熱法與氧化還原法相結合,制備出高質量的石墨烯。
除了上述方法,石墨烯的制備方法還包括高溫還原、光照還原、外延晶體生長法、微波法、電弧法、電化學法等。機械法制備納米石墨烯微片的研究也取得了較好的成果。如何綜合運用各種制備方法的優勢,解決石墨烯的難溶解性和不穩定性問題,完善其結構和電性能,是今後研究的熱點和難點。
大規模製備高質量的石墨烯晶體材料是所有應用的基礎,發展簡單可控的化學制備方法是最為方便、可行的途徑,這需要化學家們長期不懈的探索和努力。石墨烯的化學修飾:將石墨烯進行化學改性、摻雜、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,發展出石墨烯及其相關材料,來實現更多的功能和應用。石墨烯的表面化學:由於石墨烯晶體獨特的原子和電子結構,氣體分子與石墨烯表面間的相互作用將表現出許多特有的現象,這將為表面化學特別是表面催化研究提供一個獨特的模型表面。同時,石墨烯具有完美的二維周期平面結構,可以作為一個理想的催化劑載體,金屬/石墨烯體系將為表面催化研究提供一個全新的模型催化研究體系。
『貳』 廢輪胎煉油與廢輪胎裂解的區別
裂解(英語:Pyrolysis),或稱熱解、熱裂、熱裂解、高溫裂解,指無氧氣存在下,有機物質的高溫分解反應,是能將一種樣品(主要指高分子化合物)轉變成另外幾種物質(主要指低分子化合物)的化學過程。
廢輪胎裂解是方式,廢輪胎煉油是目的,通過廢輪胎裂解反應將廢輪胎進行處理,達到廢輪胎煉油的目的。經過熱裂解處理之後,可以得到輪胎油、炭黑、鋼絲等產品,具有良好的經濟價值。
『叄』 廢塑料物理回收有幾種方式
從事多年塑料行業的廠家來為你解答。
有以下三種方法可以回收利用:
1、熱分解處理
該種方法是將廢舊塑料加熱分解成油或氣,或作為能源使用或再用化工方法加以分離成石油化工產品加以利用。熱分解的過程是:聚合物在高溫下解聚,分子鏈斷裂分解成較小的分子和單體。熱分解工藝不同,最終產品不同,可能是單體形式,也可能是低分子量聚合物或多種碳氫化合物的混合物。選擇油化和氣化哪種工藝,應根據實際需求情況而定。採用的方式有:熔融槽式(用於 PE、PP、無規 PP、PS、PVC等)、微波式(PE、PP、無規 PP、PS、PVC 等)、螺桿式(用於 PE、PP、PS、PMMA).管蒸發器式(用於 PS、PMMA)、沸騰床式(用於 PP、無規PP、交聯 PE、PMMA、PS、PVC 等)、催化分解式(用於 PE、PP、PS、PVC等)。熱分解塑料的主要困難是,塑料導熱性差,使工業大規模的熱分解、熱裂解不容易進行。除熱分解外,還有其它的化學處理方法,如熱裂解、水解、醇解、鹼解等,可以回收各種化工原料。
2、熔融再生利用
該種方法是將廢棄塑料進行分選、破碎、清洗,經熔融塑化加工成塑料製品。對於來自樹脂生產廠、塑料加工生產廠的廢品及邊角料,利用該種方法可以生產出質量較好的各種製品。對於來自社會上使用過的廢舊塑料分選清洗較麻煩,所需費用較高,一般用於製作粗低檔產品。
3、復合再利用
該種方法是將廢舊塑料,如 PS 發泡製品,PU 泡沫等破碎成一定粒度的碎塊,然後與溶劑、膠粘劑等混合,製作輕型板及襯墊等。
(僅供參考,謝謝!)