3D Grafen
3D Grafen yeni bir karbon allotropu değildir. Çoğunlukla grafen oksitin kendi kendine birleşmesi, indirgemesi ve kurutması yoluyla sürekli gözenekli bir mimariye dönüştürülmüş grafen ailesi sp2 karbondur. Bu nedenle maddi karar mimariye göre verilir: ağı kırmadan veya yeniden istiflemeden erişilebilir yüzey alanını, iyon yollarını, düşük yoğunluğu, sıkıştırılabilirliği ve elektron sürekliliğini koruyun.
Yapı
Tek bir grafen tabakası iki boyutlu bir karbon tabakasıdır. Grafen nanoplateletler istiflenmiş veya üst üste binmiş levhamsı parçacıklerdir. 3D Grafen form olarak farklıdır: grafen veya indirgenmiş grafen oksit tabakaları, sürekli gözenekli bir iskeletin duvarları haline gelir.
Single sheet: --------
Restacked GNP: ========
========
3D Graphene: /\\/\\--/\\/\\
| x x |
\\/\\/--\\/\\/Yararlı özellik yeni bir kimya etiketi değildir. Bu, gözenekli ağın daha fazla tabaka alanını açık tutma, yeniden istiflemeyi azaltma ve bağlantılı bir karbon yolu oluşturma yöntemidir.
Common Preparation Routes
Ticari ve laboratuvar yolları genellikle bir grafen oksit dispersiyonu ile başlar. Bir rotada, GO kendi kendine toplanır veya jelleşir, ağ dondurulur veya kurutulur ve indirgeme, daha iletken bir grafen ailesi çerçevesini geri yükler. Başka bir yolla, hidrotermal indirgeme, GO'yu kurumadan önce üç boyutlu bir hidrojele dönüştürür.
| Route | Typical sequence | Qualification concern |
|---|---|---|
| Self-assembly / freeze drying | GO dispersiyonu -> jel veya donmuş ağ -> indirgeme -> gözenekli grafen ağı | Dondurarak kurutma, indirgeme seviyesi, oksijen kalıntısı, gözenek çökmesi ve mekanik kırılganlık. |
| Hydrothermal assembly | GO dispersiyonu -> hidrotermal indirgeme -> 3D hidrojel -> kurutma | GO konsantrasyonu, indirgeme sıcaklığı ve süresi, kurutma yolu, yoğunluk ve son iletkenlik. |
Typical Screening Properties
Aşağıdaki değerleri onaylanmış Aurexene Materials malzeme sınıfı spesifikasyonları olarak değil, tarama aralıkları olarak kullanın. Kamuya açık bir öneri için onaylanmış bir TDS/SDS veya COA'nin yanı sıra yöntem, yoğunluk, sıkıştırma durumu, gözenek yapısı ve uygulama testi gerekir.
| Mülkiyet | Screening range | Why method matters |
|---|---|---|
| Spesifik yüzey alanı | 300-1500 m2/g; Optimize edilmiş yapılarda daha yüksek değerler mümkündür | BET kurumaya, azalmaya, gözenek erişimine ve gözeneklerin açık kalıp kalmadığına bağlıdır. |
| Elektrik iletkenliği | Mimariye bağlı bir tarama aralığı olarak 100-10000 S/m | Yoğunluk, indirgeme, tavlama, sıkıştırma ve tabaka bağlantıları toplu iletkenliği kontrol eder. |
| toplu yoğunluk | Birçok aerojel benzeri tarama konsepti için 5-50 mg/cm3 | Düşük yoğunluk hafifliği artırır ancak katı temas hacmini azaltır. |
| gözeneklilik | Often above 95% | Gözeneklilik erişimi ve difüzyonu iyileştirir ancak toplu termal iletimi azaltabilir. |
Uygulamaya Uygunluk
3D Grafen, erişilebilir yüzey alanının ve elektriksel sürekliliğin aynı anda önemli olduğu uygulamalara uygundur: pil iletken çerçeveler, süper kapasitörler, katalizör destekleri, elektrokatalizör destekleri, yağ adsorpsiyonu, EMI emiciler, hafif iletkenler ve basınca duyarlı yapılar.
Varsayılan termal arayüz çalışmasında dikkatli kullanılmalıdır. Grafen levhalar çok yüksek düzlem içi termal iletkenliğe sahip olabilir, ancak bir köpük veya aerojel hava, tabaka bağlantıları, düşük katı hacim ve birçok arayüz içerir. Bu özellikler, toplu düzlem içi ısı transferini, tabaka seviyesi değerinden çok daha düşük hale getirebilir.
İlgili Uygulamalar ve Teknik Bilgiler
- Pil malzemeleri
- EMI Koruyucu Malzemeler
- İletken Plastikler ve Kaplamalar
- Kataliz
- Isı Dağılımı
- GSMH, GO, rGO, İyonik-Sıvı Eksfoliye Edilmiş Grafen ve 3D Grafen Nasıl Ayırt Edilir?
- Neden 3D Grafen Yeni Bir Karbon Allotropu Değil, Gözenekli Bir Grafen Mimarisidir?