‘壹’ 氧化还原石墨烯和机械剥离法石墨烯哪一种好
石墨烯的研究热潮吸引了众多科研人员的兴趣,其制备方法众多,包括微机械剥离法、化学气相沉积法、氧化-还原法、溶剂剥离法、溶剂热法等。微机械剥离法于2004年首次成功从高定向热裂解石墨中剥离出单层石墨烯,但其产率低、成本高,仅适用于实验室小规模制备。
化学气相沉积法(CVD)首次在大规模制备石墨烯方面取得了突破。CVD法是反应物在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在固态基体表面的工艺技术。使用以镍为基片的管状简易沉积炉,通过碳氢化合物分解成碳原子沉积在镍表面,形成石墨烯,电导率可达1.1×106S/m,成为透明导电薄膜的潜在替代品。然而,镍的价格昂贵,影响了石墨烯的工业化生产。
氧化-还原法因其简单易行、成本低廉而成为制备石墨烯的最佳方法。通过强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨,超声分散制备成氧化石墨烯,加入还原剂去除含氧基团,得到石墨烯。氧化-还原法可以制备稳定的石墨烯悬浮液,解决了石墨烯不易分散的问题,但宏量制备容易带来废液污染,制备的石墨烯存在缺陷,如五元环、七元环等拓扑缺陷或-OH基团的结构缺陷,影响石墨烯的部分电学性能。
溶剂剥离法利用少量石墨分散于溶剂中,利用超声波破坏石墨层间的范德华力,溶剂插入石墨层间,进行层层剥离,制备出高质量石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中,石墨烯的产率最高,电导率为6500S/m。高定向热裂解石墨、热膨胀石墨和微晶人造石墨适合用于溶剂剥离法制备石墨烯。溶剂剥离法可以制备高质量石墨烯,但产率低。
溶剂热法是指在特制的密闭反应器中,采用有机溶剂作为反应介质,通过将反应体系加热至临界温度,在反应体系中自身产生高压而进行材料制备的一种有效方法。溶剂热法解决了大规模制备石墨烯的问题,但带来了电导率低的负面影响。为解决这一问题,研究者将溶剂热法与氧化还原法相结合,制备出高质量的石墨烯。
除了上述方法,石墨烯的制备方法还包括高温还原、光照还原、外延晶体生长法、微波法、电弧法、电化学法等。机械法制备纳米石墨烯微片的研究也取得了较好的成果。如何综合运用各种制备方法的优势,解决石墨烯的难溶解性和不稳定性问题,完善其结构和电性能,是今后研究的热点和难点。
大规模制备高质量的石墨烯晶体材料是所有应用的基础,发展简单可控的化学制备方法是最为方便、可行的途径,这需要化学家们长期不懈的探索和努力。石墨烯的化学修饰:将石墨烯进行化学改性、掺杂、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,发展出石墨烯及其相关材料,来实现更多的功能和应用。石墨烯的表面化学:由于石墨烯晶体独特的原子和电子结构,气体分子与石墨烯表面间的相互作用将表现出许多特有的现象,这将为表面化学特别是表面催化研究提供一个独特的模型表面。同时,石墨烯具有完美的二维周期平面结构,可以作为一个理想的催化剂载体,金属/石墨烯体系将为表面催化研究提供一个全新的模型催化研究体系。
‘贰’ 废轮胎炼油与废轮胎裂解的区别
裂解(英语:Pyrolysis),或称热解、热裂、热裂解、高温裂解,指无氧气存在下,有机物质的高温分解反应,是能将一种样品(主要指高分子化合物)转变成另外几种物质(主要指低分子化合物)的化学过程。
废轮胎裂解是方式,废轮胎炼油是目的,通过废轮胎裂解反应将废轮胎进行处理,达到废轮胎炼油的目的。经过热裂解处理之后,可以得到轮胎油、炭黑、钢丝等产品,具有良好的经济价值。
‘叁’ 废塑料物理回收有几种方式
从事多年塑料行业的厂家来为你解答。
有以下三种方法可以回收利用:
1、热分解处理
该种方法是将废旧塑料加热分解成油或气,或作为能源使用或再用化工方法加以分离成石油化工产品加以利用。热分解的过程是:聚合物在高温下解聚,分子链断裂分解成较小的分子和单体。热分解工艺不同,最终产品不同,可能是单体形式,也可能是低分子量聚合物或多种碳氢化合物的混合物。选择油化和气化哪种工艺,应根据实际需求情况而定。采用的方式有:熔融槽式(用于 PE、PP、无规 PP、PS、PVC等)、微波式(PE、PP、无规 PP、PS、PVC 等)、螺杆式(用于 PE、PP、PS、PMMA).管蒸发器式(用于 PS、PMMA)、沸腾床式(用于 PP、无规PP、交联 PE、PMMA、PS、PVC 等)、催化分解式(用于 PE、PP、PS、PVC等)。热分解塑料的主要困难是,塑料导热性差,使工业大规模的热分解、热裂解不容易进行。除热分解外,还有其它的化学处理方法,如热裂解、水解、醇解、碱解等,可以回收各种化工原料。
2、熔融再生利用
该种方法是将废弃塑料进行分选、破碎、清洗,经熔融塑化加工成塑料制品。对于来自树脂生产厂、塑料加工生产厂的废品及边角料,利用该种方法可以生产出质量较好的各种制品。对于来自社会上使用过的废旧塑料分选清洗较麻烦,所需费用较高,一般用于制作粗低档产品。
3、复合再利用
该种方法是将废旧塑料,如 PS 发泡制品,PU 泡沫等破碎成一定粒度的碎块,然后与溶剂、胶粘剂等混合,制作轻型板及衬垫等。
(仅供参考,谢谢!)