【環球網科技綜合報道】8月11日消息
，記者從中科院官網了解到，近日，針對傳統技術利用長時間、強氧化劑環境氧化剝離石墨存在剪切破碎嚴重、橫向尺寸難保持等關鍵科學問題，中國科學院上海微係統與信息技術研究所丁古巧課題組在前期獨創的“離域電化學解理”方法（Chemical Engineering Journal）和“預解理再剝離”技術（Carbon）的基礎上，提出了“氧化新鮮石墨烯網絡結構”新策略。

該(gai)策(ce)略(lve)首(shou)先(xian)利(li)用(yong)離(li)域(yu)電(dian)化(hua)學(xue)法(fa)深(shen)度(du)解(jie)理(li)石(shi)墨(mo)獲(huo)得(de)多(duo)孔(kong)的(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)
，然(ran)後(hou)對(dui)獲(huo)得(de)的(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)多(duo)孔(kong)網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)進(jin)行(xing)氧(yang)化(hua)剝(bo)離(li)，因(yin)多(duo)孔(kong)網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)為(wei)氧(yang)化(hua)劑(ji)的(de)輸(shu)運(yun)提(ti)供(gong)了(le)高(gao)速(su)通(tong)道(dao)
，實(shi)現(xian)了(le)氧(yang)化(hua)劑(ji)當(dang)量(liang)和(he)氧(yang)化(hua)剝(bo)離(li)時(shi)間(jian)的(de)同(tong)步(bu)大(da)幅(fu)減(jian)小(xiao)，氧(yang)化(hua)劑(ji)當(dang)量(liang)從(cong)通(tong)常(chang)報(bao)道(dao)的(de)2-5減少至1，氧化時間從通常的3-5 h下降到1 h
，為大尺寸石墨烯材料的製備提供了新思路。

julejie，gaiyanjiutupoleyanghuashimoxidepingjunhengxiangchicunjixian
，tuozhanleyanghuashimoxidewuxingkongjian
，xingchengleshuixiangkefensandachicungaozhiliangyanghuashimoxidekeguimohuazhibeijishu，bingcongcailiaocengmianweishimoxijiqijianreguanlitixi

、力學增強結構
、導電複合材料的性能突破和應用升級提供了新的解決方案。相關研究成果以Oxidating Fresh Porous Graphene Networks toward Ultra‐Large Graphene Oxide with Electrical Conductivity為題

，在線發表在Advanced Functional Materials上。

該(gai)方(fang)法(fa)在(zai)不(bu)引(yin)入(ru)後(hou)續(xu)篩(shai)選(xuan)處(chu)理(li)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)實(shi)現(xian)了(le)大(da)尺(chi)寸(cun)高(gao)晶(jing)格(ge)質(zhi)量(liang)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)的(de)高(gao)效(xiao)製(zhi)備(bei)。將(jiang)石(shi)墨(mo)剝(bo)離(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)橫(heng)向(xiang)尺(chi)寸(cun)保(bao)持(chi)率(lv)提(ti)高(gao)到(dao)目(mu)前(qian)文(wen)獻(xian)報(bao)道(dao)最(zui)好(hao)水(shui)平(ping)的(de)1.5-2倍
，將氧化石墨烯的平均尺寸極限從~120 μm提升到~180 μm。結(jie)構(gou)表(biao)征(zheng)數(shu)據(ju)表(biao)明(ming)
，所(suo)製(zhi)備(bei)的(de)水(shui)相(xiang)可(ke)分(fen)散(san)大(da)尺(chi)寸(cun)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)具(ju)有(you)完(wan)全(quan)不(bu)同(tong)於(yu)傳(chuan)統(tong)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)的(de)晶(jing)格(ge)結(jie)構(gou)，也(ye)不(bu)同(tong)於(yu)一(yi)般(ban)的(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)，是(shi)介(jie)於(yu)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)和(he)高(gao)質(zhi)量(liang)石(shi)墨(mo)烯(xi)之(zhi)間(jian)的(de)一(yi)種(zhong)特(te)殊(shu)結(jie)構(gou)石(shi)墨(mo)烯(xi)材(cai)料(liao)。氧(yang)化(hua)劑(ji)當(dang)量(liang)和(he)氧(yang)化(hua)時(shi)間(jian)同(tong)時(shi)減(jian)少(shao)抑(yi)製(zhi)了(le)石(shi)墨(mo)/石墨烯碎裂，並在很大程度上保留了石墨原料的sp2結構
，在剝離形成的石墨烯片中形成了“晶區網絡包圍非晶區島”的特殊晶格結構。

機理研究發現
，深度預解理石墨結構並保持其“新鮮性”對(dui)於(yu)石(shi)墨(mo)烯(xi)橫(heng)向(xiang)尺(chi)寸(cun)保(bao)持(chi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)
，傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)在(zai)預(yu)解(jie)理(li)和(he)氧(yang)化(hua)剝(bo)離(li)體(ti)係(xi)之(zhi)間(jian)切(qie)換(huan)時(shi)引(yin)入(ru)的(de)洗(xi)滌(di)幹(gan)燥(zao)等(deng)過(guo)程(cheng)不(bu)可(ke)忽(hu)視(shi)。現(xian)有(you)預(yu)解(jie)理(li)方(fang)法(fa)較(jiao)難(nan)將(jiang)石(shi)墨(mo)解(jie)理(li)成(cheng)石(shi)墨(mo)烯(xi)網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)
，且(qie)溶(rong)液(ye)體(ti)係(xi)切(qie)換(huan)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de)片(pian)層(ceng)“回疊”效應在很大程度上破壞了新構建的氧化劑輸運通道。相反，“離域電化學解理”體係較好地匹配了氧化剝離體係
，從根本上避免了不同體係切換造成的不良影響，是“氧化新鮮石墨烯網絡結構”策略成功的關鍵。

進jin一yi步bu的de物wu性xing結jie果guo表biao明ming，大da尺chi寸cun高gao質zhi量liang石shi墨mo烯xi具ju有you良liang好hao水shui相xiang分fen散san性xing，可ke組zu裝zhuang形xing成cheng層ceng狀zhuang結jie構gou宏hong觀guan膜mo。與yu絕jue緣yuan的de傳chuan統tong氧yang化hua石shi墨mo烯xi膜mo不bu同tong，在zai不bu經jing還hai原yuan處chu理li情qing況kuang下xia大da尺chi寸cun高gao質zhi量liang石shi墨mo烯xi宏hong觀guan膜mo表biao現xian出chu良liang好hao的de導dao電dian性xing
，電dian導dao率lv達da到dao305.3 S m-1。同時，相對於小尺寸氧化石墨烯
，大尺寸高質量石墨烯構建的宏觀膜具有優異的力學性能，楊氏模量達到21.2 GPa，拉伸強度達到392.1 Mpa，分別是小尺寸石墨烯膜的~3倍和~5倍。大尺寸高質量石墨烯在構建石墨烯導熱厚膜方麵表現出明顯優勢，製備的100 μm石墨烯厚膜導熱係數達到1576.1±26.7 W m-1 K-1，超過此前文獻報道水平

，體現了大尺寸石墨烯的導熱優勢。