中新社合肥2月21日電 (記者 吳蘭)記者21日從中國科學技術大學獲悉，該校朱彥武教授團隊與合作者在石墨烯制備上取得新進展——微流反應2分鐘實現(xiàn)石墨氧化。據(jù)悉，傳統(tǒng)反應釜中則需要數(shù)小時才能實現(xiàn)。
這一成果是該團隊與中科院上海高等研究院、常州第六元素材料科技股份有限公司和上海交通大學合作而取得，相關研究成果近日發(fā)表在國際期刊Advanced Materials上。
氧化石墨及其剝離產(chǎn)物氧化石墨烯，作為規(guī)?；苽涫┑年P鍵前驅(qū)體，在許多領域扮演重要角色。目前在科學研究及工業(yè)制備中，主要以1958年提出的Hummers法為基礎剝離得到氧化石墨烯。
近些年研究人員針對Hummers法提出了許多改進措施，但存在反應耗時長、安全隱患大、品質(zhì)管控難等問題；規(guī)模化生產(chǎn)場景下的大體積反應釜和低換熱效率進一步加重了這些挑戰(zhàn)。因此，亟待開發(fā)一種高效、安全且可規(guī)?；瘧玫难趸┲苽浼夹g。
研究人員采用具有百微米尺寸和連續(xù)流動特征的微通道反應器，實現(xiàn)高效且本質(zhì)安全的石墨氧化過程。強化的微流反應使得石墨在2分鐘之內(nèi)即可達到傳統(tǒng)反應釜中數(shù)小時才能實現(xiàn)的氧化程度，并通過改變微反應器構型等可在一定范圍內(nèi)精細調(diào)節(jié)氧化石墨烯的氧化程度等。據(jù)此結果進行并行放大，年產(chǎn)60噸的連續(xù)化制備產(chǎn)線僅需總共約6.5升的微反應器體積。
此外，小尺寸且透明的微反應器使得利用光譜實時檢測氧化進程成為可能。(完)