화학적 방법은 1차 산화반응에 의해 흑연을 산화흑연으로 산화시키고, 흑연층 사이의 탄소원자에 산소 함유 관능기를 도입하여 층간 상호작용을 약화시켜 층간격을 증가시키는 방법이다.
일반적인 산화
방법에는 Brodie 방법, Staudenmaier 방법 및 Hummers 방법이 포함됩니다[40].흑연을 먼저 강산으로 처리하는 것이 원리이며,
그런 다음 산화를 위해 강한 산화제를 첨가하십시오.
산화된 흑연을 초음파로 박리하여 산화 그래핀을 형성한 후, 환원제를 첨가하여 환원시켜 그래핀을 얻는다.
일반적인 환원제에는 히드라진 수화물, NaBH4 및 강알칼리 초음파 환원이 포함됩니다.NaBH4는 비싸고 원소 B를 유지하기 쉽습니다.
강알칼리초음파환원법은 간단하고 친환경적이나 환원이 어렵고, 환원 후에도 산소화된 관능기가 많이 남게 되며,
따라서 산화흑연을 감소시키기 위해 더 저렴한 히드라진 수화물이 일반적으로 사용됩니다.히드라진 수화물 환원의 장점은 히드라진 수화물은 환원력이 강하고 휘발하기 쉽기 때문에 제품에 불순물이 남지 않는다는 점이다.환원공정에서는 일반적으로 히드라진 수화물의 환원능력을 향상시키기 위해 적당량의 암모니아수를 첨가하는데,
반면에 음전하로 인해 그래핀 표면이 서로 반발하게 하여 그래핀의 뭉침을 줄일 수 있습니다.
그래핀의 대규모 제조는 화학적 산화 및 환원 방법에 의해 실현될 수 있으며, 중간 생성물인 산화 그래핀은 물에 잘 분산되며,
그래핀은 변형과 기능화가 용이해 복합재료 및 에너지 저장 연구에 많이 활용된다.하지만 산화로 인해
초음파 공정에서 일부 탄소 원자가 없고 환원 공정에서 산소 함유 작용기의 잔류물로 인해 생성된 그래핀에 더 많은 결함이 포함되어 전도성이 감소하여 고품질 요구 사항이 있는 그래핀 분야에서의 적용이 제한되는 경우가 많습니다. .
게시 시간: 2022년 11월 3일