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盐酸胍|CAS:50-01-1|在石墨烯制备领域的应用

2021-11-24 来源:亚科官网

石墨烯由于具有优秀的电学、热学和力学性能,在材料学、能源、生物医学等方面具有广泛的应用前景。目前,石墨烯粉体的制备方法常用化学氧化还原法,在氧化石墨烯被还原的过程中,选用的还原剂主要有水合肼及其衍生物、NaBH4、对苯二胺、含硫化合物等,大部分还原剂是有毒和爆炸性的,不利于大规模生产。郭守武等人提出VitaminC是一个有效的还原剂,但是VitaminC价格比较高,限制了石墨烯的大规模生产。因此,马琦等人提出一种以盐酸胍为还原剂的石墨烯制备方法,具体如下:

(1)将氧化石墨加入到二次蒸馏水中,用细胞破碎仪处理20-90分钟,随后用超声波继续超声处理10-60分钟,得到均匀分散的氧化石墨烯分散液。氧化石墨烯分散液的浓度优选为0.1-10mg/mL。

(2)将可溶性高分子聚合物(聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、羟甲基纤维素、聚丙烯酸中的一种)加入到氧化石墨烯分散液中,可溶性高分子聚合物在混合溶液中的质量浓度为0.01-0.1mg/mL,超声分散5-30分钟后得到高分子聚合物与氧化石墨烯的混合溶液。

(3)将盐酸胍加入到步骤(2)所得的混合溶液中,盐酸胍与氧化石墨烯的质量比为10:1-100:1,同时加入碱性溶液(碱性溶液选自质量百分浓度10%-28%的氨水、0.1-5mol/L的NaOH溶液、0.1-5mol/L的KOH溶液)调节pH至8-12,置于油浴锅中搅拌反应,油浴温度为60-100℃,搅拌反应时间为1-5小时,随后经离心、洗涤得到水溶性石墨烯。

本制备工艺简单,设备要求低,易于大批量制备石墨烯。可溶性高分子聚合物的存在大大改善了石墨烯的水溶性,同时也有利于石墨烯薄膜的进一步制备。采用盐酸胍作为还原剂,制备得到能在水溶液中稳定分散的石墨烯,由此制备的石墨烯可用于构建传感器及电学器件。

参考文献

CN10426139B  一种以盐酸胍为还原剂的石墨烯制备方法



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