山西大同大学《Chemistry Select》:用天然碳酸钙和植物叶片绿色制备几层石墨烯片材

通过在相对较低的过程温度(850°C)下使用天然且易于获得的碳酸钙和植物叶片作为化学前体,通过简单的煅烧首次制备了优质的几层石墨烯。这种制备方法对于大规模石墨烯片的生产是非常有前途的,这将大大降低其市场价格并促进在各种工业和技术应用中的使用。

本文要点:新颖环保型低碳技术制备大量的高纯度石墨烯

1成果简介

本文,山西大同大学赵建国教授与Guibin Ma教授等团队在《Chemistry Select》期刊发表名为“Green Preparation of Few‐Layer Graphene Sheet Materials Using Naturally Occurring Calcium Carbonate and Plant Leaves”的论文,提出一种生产石墨烯的环保方法,通过在氩气保护下用植物叶片煅烧碳酸钙而制备石墨烯片材。碳酸钙在高温下随着二氧化碳的释放而分解,并被植物叶片中的镁还原为石墨烯。

详细讨论了石墨烯的形成机理。通过扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)和拉曼光谱对合成的石墨烯片进行表征。碳酸钙和植物叶很容易获得,并且价格便宜,自然资源丰富,这种新方法可用于工业中大规模的石墨烯生产。

2图文导读

山西大同大学《Chemistry Select》:用天然碳酸钙和植物叶片绿色制备几层石墨烯片材

图1、植物叶片(A:蚕粪,B:白菜,C:菠菜)。

山西大同大学《Chemistry Select》:用天然碳酸钙和植物叶片绿色制备几层石墨烯片材

图2、石墨烯的SEM图像:由蚕粪(A,B),白菜(C,D)和菠菜(E,F)制成的石墨烯形态。

山西大同大学《Chemistry Select》:用天然碳酸钙和植物叶片绿色制备几层石墨烯片材

图3、A,蚕粪,B,白菜和C,菠菜的拉曼光谱。

山西大同大学《Chemistry Select》:用天然碳酸钙和植物叶片绿色制备几层石墨烯片材

图4.A,蚕粪,B,白菜,C,菠菜的XRD衍射图。

山西大同大学《Chemistry Select》:用天然碳酸钙和植物叶片绿色制备几层石墨烯片材

图5、通过在不同温度下(A,B:950°C; C,D:900°C)用菠菜煅烧碳酸钙制备的石墨烯的SEM形态。

山西大同大学《Chemistry Select》:用天然碳酸钙和植物叶片绿色制备几层石墨烯片材

图6、通过用四苯基卟啉镁煅烧碳酸钙制备的石墨烯的SEM形态。

3小结

通过在相对较低的过程温度(850°C)下使用天然且易于获得的碳酸钙和植物叶片作为化学前体,通过简单的煅烧首次制备了优质的几层石墨烯。这种制备方法对于大规模石墨烯片的生产是非常有前途的,这将大大降低其市场价格并促进在各种工业和技术应用中的使用。

文献:

山西大同大学《Chemistry Select》:用天然碳酸钙和植物叶片绿色制备几层石墨烯片材

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