中國科學家研制出氧化石墨烯實現綠色制備

中國科學院金屬研究所12日發(fā)布消息稱，該所科研人員研制出氧化石墨烯實現綠色制備，解決了其長期面臨的爆炸危險、環(huán)境污染及反應周期長等問題。

石墨烯是目前世界上最薄、最堅硬的納米材料。其厚度僅0.335納米，相當于頭發(fā)絲的二十萬分之一，但硬度卻是同規(guī)格鋼的200倍。其在導電性、導熱性等方面性能優(yōu)異，應用潛力巨大。

據中科院金屬研究所相關負責人介紹，氧化石墨烯作為一種重要的石墨烯衍生物，近年來因為其諸多獨特物理化學性質而受到全球科技界的關注。氧化石墨烯含有大量的含氧官能團，在水中分散性良好，易于組裝和功能化，已被廣泛應用于制備多功能分離膜、高導高強纖維、超輕超彈性氣凝膠等材料，并且在電化學儲能、生物醫(yī)藥、復合材料等領域表現出良好應用前景。

目前，氧化石墨烯主要通過剝離氧化石墨來制備，而氧化石墨制備迄今已有150多年歷史，均是通過石墨與大量濃硝酸、濃硫酸、高錳酸鉀等復合強氧化劑的反應來提取，存在爆炸風險，而且污染嚴重，反應周期長。

該所科研人員通過科研攻關實現了一種電解水氧化新方法，此舉打破150多年來科技界的傳統(tǒng)思路。具體方法為在濃硫酸中將石墨插層，然后在稀硫酸中對插層石墨氧化，氧元素主要來源于電解液中的水，電解水產生的大量高活性氧自由基與石墨反應生成了氧化石墨烯，比現有方法快100倍以上，且硫酸幾乎沒有損耗。

本次氧化石墨烯實現綠色制備解決了以往科技界長期面臨的一系列問題，還大幅降低了制備成本，有助于中國氧化石墨烯在諸多領域的工業(yè)化應用，目前該科研成果已進入市場轉化階段。