Modificación de la funcionalización superficial de grafeno y óxido de grafeno

Resumen: El grafeno y el óxido de grafeno debido al rendimiento especial de la electrónica, la óptica y la mecánica se han convertido en los puntos calientes actuales de la investigación científica. En este artículo se revisa el énfasis en los últimos años en el progreso de la investigación sobre la modificación funcional de la superficie del grafeno y el óxido de grafeno. En primer lugar, presenta la estructura básica del grafeno y el óxido de grafeno y la naturaleza. Y luego la funcionalización de la superficie se divide en enlaces no covalentes, modificación combinada, unión covalente y modificación por dopaje de elementos. La funcionalización no covalente de la modificación se puede dividir en cuatro categorías: interacciones de enlaces PI, enlaces de hidrógeno, enlaces iónicos e interacciones electrostáticas. La combinación de modificación funcional del enlace covalente se divide en cuatro categorías: funcionalización del esqueleto carbónico, funcional hidroxi, funcionalidad carboxilo Modificación dopante y funcional epoxi. Los elementos se clasifican en diferentes elementos tales como N, P, B dopados funcionales. Se resumieron el grafeno y el sustrato de óxido de grafeno y la interacción molecular modificada y los tipos de reacción, así como las propiedades y la aplicación de los productos modificados. Finalmente, el grafeno y el óxido de grafeno en la modificación de la funcionalización de la superficie discutieron y predijeron su perspectiva.

La introducción

En 2010, el Premio Nobel de Física a Geim y Novoselov por su investigación pionera en términos de materiales de grafeno. El grafeno se encuentra actualmente en la naturaleza, el material más delgado pertenece a la estructura bidimensional, un espesor de capa única de solo 0.3354 nm. Se puede formar en dimensión cero de rizo, fullerenos, nanotubos de carbono unidimensionales pueden ser de inclinación paralela constituir una estructura tridimensional de grafito. El grafeno tiene excelentes propiedades mecánicas, propiedades térmicas y propiedades eléctricas, propiedades electroquímicas, gran área de superficie específica y alta transparencia y otras propiedades físicas y químicas especiales, lo hacen en nuevos materiales compuestos, materiales fotoeléctricos, sensores biológicos, catalizador, la transmisión de drogas tiene un gran potencial. valor en muchos campos.

El método de preparación de grafeno y óxido de grafeno incluye principalmente: método de extracción mecánica, método de extracción por expansión térmica, método electroquímico, método de deposición de fase gaseosa, método de crecimiento epitaxial cristalino y método de reducción de oxidación y otros métodos. El óxido de grafeno tiene una estructura plana similar a la del grafeno, contiene gran parte de la superficie del grupo activo, como hidroxilo (OH), grupo epoxi [- C (O) C -], carbonilo (C = O), carboxilo (-cooh) grupo, éster (COO -) y así sucesivamente. Debido al grafeno en sí mismo insoluble y la fuerza de van der Waals entre las capas y el efecto de acumulación de PI PI, generalmente grafeno en agua y disolventes orgánicos zhongyi agregación y precipitación irreversibles.

El propio material constituyente del grafeno tiene ciertas limitaciones, como que la actividad electroquímica es débil y propensa a reunirse, no es fácil de procesar, el moldeado limita en gran medida la aplicación de grafeno. Por tanto, la funcionalización del grafeno y el óxido de grafeno modificado será crucial para ampliar su aplicación. Las investigaciones sobre la funcionalización del grafeno cuentan con una extensa investigación, y se han publicado una serie de excelentes reseñas, ambas centradas en los métodos funcionales de resorcinareno (modificación física, modificación química), también se están centrando en las propiedades funcionales y la aplicación del producto.

El grafeno o la funcionalización del óxido de grafeno se basan en su estructura intrínseca una modificación adicional. En este artículo de la estructura intrínseca del grafeno y el grafeno (enlace químico, grupo funcional), la clasificación introdujo métodos de modificación funcional. Primero, este artículo presenta la estructura básica del grafeno y el óxido de grafeno y la naturaleza, basada en la modificación funcional de la estructura de la superficie, se puede dividir en tres condiciones: el papel de la modificación funcional del enlace no covalente, la combinación de la modificación de la funcionalización covalente y la modificación del dopaje de elementos . Luego, el tipo típico de proceso de reacción y las condiciones de reacción y su método de investigación ha realizado la clasificación detallada y resumen del sistema. Finalmente, sobre el grafeno y el óxido de grafeno, se discutió la perspectiva de la funcionalización de la superficie.

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