石墨烯檢測

石墨烯是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，其在材料學(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。

石墨烯的化學(xué)性質(zhì)與石墨類似，石墨烯可以吸附并脫附各種原子和分子。當(dāng)這些原子或分子作為給體或受體時可以改變石墨烯載流子的濃度，而石墨烯本身卻可以保持很好的導(dǎo)電性。

石墨烯是已知強(qiáng)度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲。由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔，因而石墨紙顯得很脆，然而，經(jīng)氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強(qiáng)韌。

石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/mK，是為止導(dǎo)熱系數(shù)最高的碳材料。此外，石墨烯的彈道熱導(dǎo)率可以使單位圓周和長度的碳納米管的彈道熱導(dǎo)率的下限下移。

石墨烯具有非常良好的光學(xué)特性，在較寬波長范圍內(nèi)吸收率約為2.3%，看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度范圍內(nèi)，厚度每增加一層，吸收率增加2.3%。大面積的石墨烯薄膜同樣具有優(yōu)異的光學(xué)特性，且其光學(xué)特性隨石墨烯厚度的改變而發(fā)生變化。這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結(jié)構(gòu)。

目前，幾乎所有的商品鋰離子電池都采用石墨類負(fù)極材料，在負(fù)極性能相似的情況下，鋰離子電池的性能很大程度上取決于正極材料。石墨烯在鋰離子電池里面可能發(fā)揮作用的領(lǐng)域有兩個：直接用于負(fù)極材料和用于導(dǎo)電添加劑。

一、石墨烯的特點(diǎn)

1、溶解性：在非極性溶劑中表現(xiàn)出良好的溶解性，具有超疏水性和超親油性。

2、熔點(diǎn)：科學(xué)家在2015年的研究中表示約4125K，有其他研究表明熔點(diǎn)可能在5000K左右。

3、生物相容性：羧基離子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能團(tuán)，從而大幅度提高材料的細(xì)胞和生物反應(yīng)活性。

4、氧化性：可與活潑金屬反應(yīng)。

5、還原性：可在空氣中或是被氧化性酸氧化，通過該方法可以將石墨烯裁成小碎片。石墨烯氧化物是通過石墨氧化得到的層狀材料，經(jīng)加熱或在水中超聲剝離過程很容易形成分離的石墨烯氧化物片層結(jié)構(gòu)。

6、加成反應(yīng)：利用石墨烯上的雙鍵，可以通過加成反應(yīng)，加入需要的基團(tuán)。

7、穩(wěn)定性：石墨烯的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，碳碳鍵僅為1.42。石墨烯內(nèi)部的碳原子之間的連接很柔韌，當(dāng)施加外力于石墨烯時，碳原子面會彎曲變形，使得碳原子不必重新排列來適應(yīng)外力，從而保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

8、其他性質(zhì)：可以吸附和脫附各種原子和分子。

二、石墨烯的分類

1、單層石墨烯：指由一層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子構(gòu)成的一種二維碳材料。

2、雙層石墨烯：指由兩層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。

3、少層石墨烯：指由3-10層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。

4、多層石墨烯又叫厚層石墨烯：指厚度在10層以上10nm以下苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。

三、石墨烯的主要應(yīng)用

1、隨著批量化生產(chǎn)以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域可能會是移動設(shè)備、航空航天、新能源電池領(lǐng)域。

2、石墨烯的研究與應(yīng)用開發(fā)持續(xù)升溫，石墨和石墨烯有關(guān)的材料廣泛應(yīng)用在電池電極材料、半導(dǎo)體器件、透明顯示屏、傳感器、電容器、晶體管等方面。

3、鑒于石墨烯材料優(yōu)異的性能及其潛在的應(yīng)用價值，在化學(xué)、材料、物理、生物、環(huán)境、能源等眾多學(xué)科領(lǐng)域已取得了一系列重要進(jìn)展。

四、石墨烯檢測項(xiàng)目

密度檢測，導(dǎo)電性檢測，比表面積檢測，電導(dǎo)率檢測，理化性能檢測等。

五、石墨烯檢測標(biāo)準(zhǔn)

T/CGIA 030-2017 石墨烯印刷油墨型紅外輻射電熱膜

T/CNCIA 01003-2017 環(huán)氧石墨烯鋅粉底漆

T/CNCIA 01004-2017 水性石墨烯電磁屏蔽建筑涂料

T/CSTM 00028-2019 石墨烯改性無溶劑導(dǎo)靜電涂料

T/ZGIA 101-2017 石墨烯改性柔性電熱膜

T/ZGIA 102-2018 石墨烯改性剛性電熱板

T/ZGIA 103-2018 石墨烯涂層導(dǎo)電纖維

T/ZSA 9001.01-2017 石墨烯改性柔性電熱膜

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