石墨烯氧化物又称氧化石墨烯,简称GO,是一种石墨烯氧化物,通过化学方法对石墨烯进行氧化处理所得,内部呈层状结构,表面有大量含氧基团。
根据新思界产业研究中心发布的《
2025-2029年石墨烯氧化物(氧化石墨烯)行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,石墨烯氧化物具有优异的亲水性、分散性、化学反应性和材料兼容性,在水处理、电子信息、能源存储、热管理、生物医学、光电器件、复合材料等领域具有广阔应用前景。近年来,随着5G通信、新能源等领域的发展,石墨烯氧化物市场需求空间不断扩大。
石墨烯氧化物有多种制备方法,包括Hummers法、Brodie法、电化学氧化法、晶体外延生长法等。Hummers法是石墨烯氧化物最常见的合成方法,但该方法存在反应时间长、产率和质量难以控制、对环境有污染等问题。
随着环保要求提升,Hummers法或将被其他绿色、环保、高效的合成方法替代。如中科院深圳先进技术研究院成会明院士团队开发的液膜电解法(LME),与Hummers法相比,液膜电解法具有成本低、效率高、环保性能显著等优势,与电化学氧化法相比,液膜电解法可以实现石墨烯氧化物的均匀、高质量合成。
石墨烯氧化物是石墨烯衍生物之一。石墨烯是一种二维蜂巢晶格材料,由碳原子以sp杂化轨道形成。近年来,在国家政策支持下,我国石墨烯市场保持增长态势,2024年市场规模约420亿元。石墨烯行业的发展与创新,为石墨烯氧化物研发、生产和应用奠定了良好基础。
由于范德华作用及π-π作用,石墨烯氧化物之间易在不同体系中发生团聚,进而限制了其应用。为解决以上问题,修饰与改性成为石墨烯氧化物领域研究重点方向之一。石墨烯氧化物的修饰与改性方法包括聚合物共价修饰、非共价改性、掺杂纳米粒子等。
我国已有多家石墨烯氧化物生产企业,包括道明光学股份有限公司、七台河宝泰隆煤化工股份有限公司、广东墨睿科技有限公司、厦门斯研新材料有限公司等,其中厦门斯研新材料有限公司的年产100吨级氧化石墨烯生产线于2024年底完成安装调试,并投入生产运营。
新思界
行业分析人士表示,石墨烯氧化物性能优异,在电子信息、能源存储、水处理、生物医药等领域应用前景广阔。近年来,合成技术的不断优化,为石墨烯氧化物的规模化、品质化、低成本生产提供了支撑。随着市场需求释放、相关项目投产,我国石墨烯氧化物产业规模将持续扩大。