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大有可為的石墨烯
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。實際上,石墨烯本來就存在于自然界,只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。
2004年,英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃消洛夫(Konstantin Novoselov)發(fā)現(xiàn)他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片,然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作,于是薄片越來越薄,后,他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片,這就是石墨烯。
(圖片來源自網(wǎng)絡(luò))
2009年,安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫在單層和雙層石墨烯體系中分別發(fā)現(xiàn)了整數(shù)量子霍爾效應(yīng)及常溫條件下的量子霍爾效應(yīng)。他們也因此獲得2010年度諾貝爾物理學(xué)獎。
石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性,在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景,被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。
(圖片來源自網(wǎng)絡(luò))
石墨烯粉體材料在制備或應(yīng)用改性過程中,可能引入一些含氧官能團(tuán),如羧基、內(nèi)酯基、酚羥基和羰基等。這些含氧官能團(tuán)對石墨烯粉體材料的電子特性、潤濕性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性及化學(xué)反應(yīng)活性等性能有著重要影響。因此,測量石墨烯粉體材料表面含氧官能團(tuán)的種類和含量,對石墨烯粉體材料質(zhì)量控制和應(yīng)用具有十分重要的指導(dǎo)意義。
由中國科學(xué)院提出,全國納米技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會納米材料分技術(shù)委員會歸口,中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所、中國科學(xué)院大連物理化學(xué)研究所、中關(guān)村華清石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟等單位起草的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 38114-2019《納米技術(shù) 石墨烯材料表面含氧官能團(tuán)的定量分析 化學(xué)滴定法》將于2020年9月1日實施。化學(xué)滴定法低成本、重復(fù)性好、操作簡便等特點,該標(biāo)準(zhǔn)即采用化學(xué)滴定法定量分析羧基、內(nèi)酯基、酚羥基和羰基四種含氧官能團(tuán)的含量。
瑞士萬通作為自動電位滴定應(yīng)用解決方案的提供商,在石墨烯含氧官能團(tuán)的測定方面有著豐富的經(jīng)驗。使用瑞士萬通自動電位滴定儀、水相復(fù)合pH電極,測定石墨烯材料表面含氧官能團(tuán)羧基、內(nèi)酯基、酚羥基和羰基含量,準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好、操作簡便。
碳酸鈉反應(yīng)液-內(nèi)酯基含量測定滴定圖
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