玉米芯提炼石墨烯方法

发布时间:2023-10-13 02:55

石墨烯是一种具有独特电学、光学、热学等性质的材料。它是由石墨排列的单层碳原子组成,是二维纳米材料的代表。石墨烯的发现掀起了一场全球范围内的石墨烯研究热潮。其在生物医学、电子学、能源等领域的应用前景广泛,被誉为科技领域的“黑金”。

但是,石墨烯的生产工艺相对困难,同时实现大规模产量也存在挑战。传统方法一般通过化学还原石墨烯氧化物的方法来得到石墨烯,但是这种方法不仅效率低下而且存在环境问题。以玉米芯为原料提炼石墨烯的方法越来越受到人们的重视。

玉米芯是玉米穗的芯部分,富含石墨烯的前体物质——纤维素。研究发现,通过对玉米芯进行一系列处理、还原等步骤,可以从中提取出高纯度的石墨烯。玉米芯提炼石墨烯方法的主要步骤如下:

将玉米芯进行切碎,并在常温下用酸和碱进行预处理,在酸性溶液中,纤维素分解成单糖,然后在碱性溶液中进行去除。

将处理后的玉米芯进行物理化学过程,即热压和高温处理。在高温高压和氮气气氛下,可使木质素尽可能地转化为石墨烯前体物质。

通过化学氧化还原法将玉米芯炭化成石墨烯。将处理后的玉米芯再次进行氧化并根据要求控制氧化程度,然后在经过还原的条件下得到石墨烯。

经过多次洗涤和筛选,得到的石墨烯既可以用于材料研究,也可以作为材料制备的原料。

相比其他石墨烯提取方法,玉米芯提炼石墨烯方法具有以下优点:

(1)石墨烯提取的原料价格相对较低,可大批量生产石墨烯,从而降低石墨烯制备成本并实现产业化。

(2)玉米芯是农业废弃物,通过对其二次加工,不仅减少了环境污染,还实现了资源循环利用。

(3)提炼石墨烯使用的化学品相对较少,降低了石墨烯制备过程中对环境的影响。

除了玉米芯,其他农作物废弃物如棉籽壳、秸秆等均存在石墨烯提取的应用前景。农作物废弃物提炼石墨烯不仅具有重要的环境和经济意义,同时也是石墨烯产业化的重要突破口。

玉米芯提炼石墨烯方法是一种简单、环保、经济的石墨烯提取方法,值得大力发展和推广。

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