中國(guó)科學(xué)院金屬研究所12日發(fā)布消息稱(chēng)，該所科研人員研制出氧化石墨烯實(shí)現(xiàn)綠色制備，解決了其長(zhǎng)期面臨的爆炸危險(xiǎn)、環(huán)境污染及反應(yīng)周期長(zhǎng)等問(wèn)題。

石墨烯是目前世界上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料。其厚度僅0.335納米，相當(dāng)于頭發(fā)絲的二十萬(wàn)分之一，但硬度卻是同規(guī)格鋼的200倍。其在導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等方面性能優(yōu)異，應(yīng)用潛力巨大。

據(jù)中科院金屬研究所相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，氧化石墨烯作為一種重要的石墨烯衍生物，近年來(lái)因?yàn)槠渲T多獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì)而受到全球科技界的關(guān)注。氧化石墨烯含有大量的含氧官能團(tuán)，在水中分散性良好，易于組裝和功能化，已被廣泛應(yīng)用于制備多功能分離膜、高導(dǎo)高強(qiáng)纖維、超輕超彈性氣凝膠等材料，并且在電化學(xué)儲(chǔ)能、生物醫(yī)藥、復(fù)合材料等領(lǐng)域表現(xiàn)出良好應(yīng)用前景。

目前，氧化石墨烯主要通過(guò)剝離氧化石墨來(lái)制備，而氧化石墨制備迄今已有150多年歷史，均是通過(guò)石墨與大量濃硝酸、濃硫酸、高錳酸鉀等復(fù)合強(qiáng)氧化劑的反應(yīng)來(lái)提取，存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)，而且污染嚴(yán)重，反應(yīng)周期長(zhǎng)。

該所科研人員通過(guò)科研攻關(guān)實(shí)現(xiàn)了一種電解水氧化新方法，此舉打破150多年來(lái)科技界的傳統(tǒng)思路。具體方法為在濃硫酸中將石墨插層，然后在稀硫酸中對(duì)插層石墨氧化，氧元素主要來(lái)源于電解液中的水，電解水產(chǎn)生的大量高活性氧自由基與石墨反應(yīng)生成了氧化石墨烯，比現(xiàn)有方法快100倍以上，且硫酸幾乎沒(méi)有損耗。

本次氧化石墨烯實(shí)現(xiàn)綠色制備解決了以往科技界長(zhǎng)期面臨的一系列問(wèn)題，還大幅降低了制備成本，有助于中國(guó)氧化石墨烯在諸多領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用，目前該科研成果已進(jìn)入市場(chǎng)轉(zhuǎn)化階段。