当前位置: 新思界 > 产业 > 化工 > 聚焦 >

还原氧化石墨烯膜是新型膜材料 技术研究还在不断深入

2025-02-14 17:03      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
分享到:

还原氧化石墨烯膜是新型膜材料 技术研究还在不断深入

  还原氧化石墨烯膜综合性能优异,具有厚度超薄、机械性能佳、化学性质稳定等特点,是近年来分离膜新的研究热点。
 
  在过滤、分离、提取、纯化等领域,膜分离是一种重要技术,具有分离效率高、能耗低、占地面积小、污染少等优点,而膜是实现膜分离技术的核心。目前已经开发问世的较多分离膜存在通量与选择性难以兼具的问题,因此新型膜材料开发还在不断进行。
 
  石墨烯是21世纪发现的具有革命性的新材料,其规模化生产难度较大。石墨经化学氧化再剥离后可获得氧化石墨烯(GO),其含氧官能团增多。氧化石墨烯通过还原处理可制成石墨烯,即还原氧化石墨烯(rGO)。这一过程可以降低石墨烯规模化生产难度以及生产成本,在推动石墨烯规模化应用方面具有重要意义。
 
  石墨烯薄膜是石墨烯的重要应用方式之一,可以广泛应用在电子、能源、传感器、光学仪器、航空航天等领域。根据新思界产业研究中心发布的《2025-2030年中国还原氧化石墨烯膜行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,石墨烯容易团聚,直接制备石墨烯薄膜难度大,因此通常是还原氧化石墨烯膜,利用氧化石墨烯易于制备、不易团聚的特点,先制备得到氧化石墨烯膜,再经还原处理获得还原氧化石墨烯膜,这是目前常见的石墨烯薄膜规模化制备方法。基于还原氧化石墨烯膜可以开发陶瓷纳滤膜,用作特种分离膜材料。
 
  氧化石墨烯膜的还原方法主要有高温热处理法、低温化学还原法等。高温热处理法温度要求高,且需要在惰性气体存在条件下进行,成本较高;低温化学还原法反应条件要求低,但常用的还原剂还原效果不太理想,且会对环境造成污染。
 
  我国石墨烯材料研究热情高,对氧化石墨烯膜的还原方法开发极为重视。早在2010年,中国科学院金属研究所研究人员就利用氢碘酸、氢溴酸等卤化物还原GO,实现了GO在较低的温度下(≤100°C)的快速、高效还原,非常适合用于对GO薄膜进行直接还原。
 
  新思界行业分析人士表示,在部分应用领域中,还原氧化石墨烯膜性能依然存在一定局限,需要进一步优化。2024年12月,北京理工大学与中北大学合作,在基于还原氧化石墨烯与二硫化钼复合纳米薄膜的全柔性湿度传感器研究方面取得了重要进展,相关研究成果发表于《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊。
 
关键字: 还原氧化石墨烯膜