石墨烯的潛在應用是什么?
我國粉體網(wǎng)訊 2017年,,英國和我國的科學家先后利用不同方法,,完成了對氧化石墨烯層距離的精確控制,使得體積較小的水分子可以順利經(jīng)過,,而鹽離子則被“堵在門外”,。該效果展現(xiàn)了氧化石墨烯在海水淡化領域的巨大潛力,。
氧化石墨烯是石墨烯的“孿生弟弟”。自2004年英國物理學家在實驗室內(nèi)用看似不可思議的“撕膠帶”的方法,,從大塊石墨中剝離出科學家曾理論預言不可能安穩(wěn)存在的單層石墨烯以來,,石墨烯這一科學名詞已變得家喻戶曉。短短十幾年,,圍繞石墨烯的各項研討展開迅猛,,并展現(xiàn)出極端寬廣的使用遠景。
石墨烯是“碳材料家族”中的一員,,是由一個個碳原子在平面內(nèi)依照六邊形蜂窩狀結(jié)構(gòu)擺放形成的一種層狀材料,。由于其厚度只要一個碳原子的巨細,約為0.34納米,,相當于一根頭發(fā)絲的二十萬分之一,,是人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的最薄的材料,石墨烯也被稱作是一種二維材料,。
正是由于這種特別的二維原子結(jié)構(gòu),,石墨烯展現(xiàn)出了許多一般三維材料并不具有的奇特性質(zhì)。單層石墨烯的透光率高達97.7%,,肉眼看過去幾乎是徹底通明的,。它有著絕佳的導熱性,熱傳導才干是金剛石的兩倍以上,。石墨烯的機械強度極大,,比鋼鐵還要強200倍,如果把1平方米的單層石墨烯做成一張吊床,,戔戔0.34納米的厚度便可以穩(wěn)穩(wěn)地承載一只貓,。石墨烯還具有十分優(yōu)秀的電學性質(zhì),導電性比銀和銅還強,,載流子遷移率比碳納米管和硅還高,。
依據(jù)石墨烯極端優(yōu)異的物理特性,人們對它的使用寄予厚望,。近十年的研討標明,,石墨烯在根底研討、高頻電子器件,、柔性顯現(xiàn),、電化學生物傳感器、新能源電池,、超級電容,、導熱材料、航空航天等領域有著非凡的使用潛力,,被譽為“黑金”和“新材料之王”,。
在眾多潛在使用中,,石墨烯清水技術(shù)不僅在原理上具有較高的可行性,在實驗室也取得了許多重大打破,。眾所周知,,活性炭作為一種常見的傳統(tǒng)污水處理材料,內(nèi)部有許多疏松的孔隙,,具有很強的吸附才干,。而石墨烯特別的層狀和孔狀結(jié)構(gòu),使其吸附才干是活性炭的成百上千倍,。在此根底上,,科學家經(jīng)過微觀調(diào)控、修飾與改性,,制造出了許多種不同的具有超高效吸附特性的石墨烯基吸附材料,,它們不僅能吸附超越本身質(zhì)量數(shù)百倍的污染物,還可以循環(huán)運用,,大大降低運用本錢,。可以說,,石墨烯在污水處理和海水淡化方面供應了令人驚喜的全新解決方案,。
目前,我國石墨烯工業(yè)已被列入《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興工業(yè)展開規(guī)劃》和“我國制造2025”關鍵展開領域之一,。我國在石墨烯領域的研討水平在國際上具有很強的競爭力,包括石墨烯清水技術(shù)在內(nèi)的一些技術(shù)打破正逐漸從實驗室走向市場使用,。咱們信任,,與石墨烯有關的新技術(shù)、新發(fā)明會在不遠的將來走進人們的日常生活,,給人類帶來巨大福音,。

