鉅大LARGE | 點擊量:5643次 | 2019年07月02日
怎么從玉米芯中提取石墨烯
玉米芯是用玉米棒脫粒加工再經(jīng)過嚴格篩選制成,具有組織均勻、硬度適宜、韌性好、吸水性強、耐磨性能好等優(yōu)點,在使用過程中易破碎。石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。看似毫無關(guān)系的兩種材料究竟是怎么聯(lián)系在一起的呢?那么到底是怎么從玉米芯中提取石墨烯?下面讓千家信耐材的小編為大家介紹一下!
秸稈玉米芯實際上是神奇的物種,脫掉了包裝的華麗轉(zhuǎn)變,并立即成為石墨烯和玉米纖維。新材料之王“石墨烯”可以從玉米芯中提取。這種材料被公認為世界上最神秘的材料。它比鋼硬200倍,比最好的導電銀更好。它的厚度是頭發(fā)的十萬分之一。近年來,“手機充電只需幾秒鐘”“歷史上最薄的燈泡”就是石墨烯的非凡表現(xiàn)。然而,這種神秘的材料可以從最常見的秸稈和玉米芯中提取,這是很難想象的。對于玉米芯還有新的產(chǎn)品,可以研磨成粉末生產(chǎn)木質(zhì)素,生產(chǎn)纖維素,生產(chǎn)半纖維素,生產(chǎn)有機肥料,所有這些都可以生產(chǎn)成有機肥料。這一全球熱點新材料,生物質(zhì)石墨烯和玉米芯纖維已成功商業(yè)化。
在許多人的傳統(tǒng)印象中,石墨烯只能來源于石墨礦物?,F(xiàn)在有了一種顛覆傳統(tǒng)的新方法。專家們以纖維素為原料,從玉米芯中提取糠醛等物質(zhì),制備生物質(zhì)石墨烯材料。同時,實現(xiàn)了批量生產(chǎn),產(chǎn)值超過1億元。通過專家組的鑒定,認為該項目是第一個從生物質(zhì)中提取石墨烯材料的國際技術(shù)。方法環(huán)保環(huán)保,成本低,材料石墨烯材料質(zhì)量高,導電性好。
制備常規(guī)石墨烯材料主要有三種方法,一是剝離石墨,二是天然氣、甲烷等的化學氣相沉積,三是氧化石墨還原法。上述方法存在生產(chǎn)周期長、環(huán)境污染嚴重、生產(chǎn)能力有限等問題。
石墨烯具有優(yōu)異的物理性能、超高的物理強度和良好的導電性。這是一種很有前途的碳材料。不同于金剛石、石墨的三維碳材料,石墨烯是一種二維結(jié)構(gòu)的碳材料,形象地說,石墨烯是一層薄片。有兩種技術(shù),一種是從小分子碳源“生長”單層石墨烯,另一種是從三維碳基材料中逐漸剝離二維石墨烯結(jié)構(gòu)。
由于玉米秸稈含有豐富的碳,因此將它們轉(zhuǎn)化為具有特殊結(jié)構(gòu)的碳材料非常重要。為了解決環(huán)境污染和資源短缺的問題,以玉米秸稈為原料開發(fā)一種簡單有效的合成多孔石墨烯材料的方法是非常重要的。玉米秸稈中的纖維素,半纖維素和木質(zhì)素富含極性基團并且可以與各種金屬離子配位?;谏鲜龇治觯梢詫⒒谟衩椎臐B碳效果發(fā)展成制備多孔石墨烯材料的方法。