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多功能氧化石墨烯橡皮泥

氧化石墨烯,被認為是石墨烯的前驅體和重要的功能化材料。它易于大量制備,表面具有豐富的含氧官能團,成為制備不同功能結構石墨烯類材料的重要前驅原料。石墨烯材料的可加工性和規模化制備是其實現應用的關鍵。

石墨烯由于其獨特的物理化學性質,近些年越來越引起廣泛關注。氧化石墨烯,被認為是石墨烯的前驅體和重要的功能化材料。它易于大量制備,表面具有豐富的含氧官能團,成為制備不同功能結構石墨烯類材料的重要前驅原料。石墨烯材料的可加工性和規模化制備是其實現應用的關鍵。

石墨烯宏觀體材料對不同的應用 盡管有不少方法能將石墨烯類材料制備成不同的宏觀體結構,但都存在制備工藝復雜和試驗條件要求高等問題。迫切希望找到一種便于直接加工成型,合成簡便且可大量生產石墨烯基材料的方法。

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北京理工大學曲良體課題組報道了一種簡單、廉價可大規模制備的氧化石墨烯橡皮泥(GOP),以氧化石墨烯溶液和苯胺單體為原料混合而成。這種材料具有極強的可塑性,適用于不同微觀、宏觀結構的加工。例如:通過模具擠壓可以獲得宏觀三維結構,并且可在家用面條機連續加工出GOP“面條”。適當調整粘度后通過針頭擠壓實現連續制備GOP纖維,可用作3D打印的原材料。基于這種橡皮泥的特性,可以通過簡單的模板壓印的方法在不同的基底(如透明、柔性襯底)上制備出大面積的微圖案化結構。由于氧化石墨烯可以通過簡單溶液或加熱的方式還原為石墨烯,以叉指電極為代表的微結構最終發展為柔性電容器器件。由于合成方法簡單,可大量制備、加工工藝多樣、可多功能化等優勢,該材料提供了一種石墨烯材料平臺,有望在先進結構材料、能源、電子等領域得到廣泛應用。相關論文發表在Advanced Materials(DOI: 10.1002/adma.201603284)上。

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