동결 건조 방법, 침전 없이 쉽게 분산, 연구 등급, 개량된 Hummers' 단층 그래핀 옥사이드

제품 상세 정보

  심천 튜링 신소재 유한회사(약칭: 튜링 신소재)는 심천 바오안구에 위치하고 있으며, 등록 자본금은 3,100만 위안입니다. 이 회사는 국가 과학기술 진보상 2등상 수상자인 자오핑 씨와 단층 그래핀 산화물 분야의 저명한 중국 전문가인 첸화 교수가 공동으로 설립했습니다. 그래핀의 연구 개발, 생산, 판매 및 응용 개발을 통합하는 단층 그래핀 산화물 분야의 선도 기업입니다. 기술 수준과 브랜드 인지도 측면에서 업계 최고 수준을 유지하고 있으며, '하이테크 기업', 심천 '더블 백 플랜'의 인재 유닛, 심천 '파일럿 혁신 기업'으로 인정받았습니다. ISO9001 품질 관리 시스템 인증을 통과했으며, 그래핀 산업 기술 혁신 전략 얼라이언스 이사 유닛, 광동 그래핀 산업 기술 진흥 협회 이사 유닛, 심천 신소재 협회 부회장 유닛입니다.

튜링 신소재는 그래핀 생산 및 응용 분야의 핵심 기술을 확고히 파악하고 있으며, 물리적 방법을 사용하여 그래핀 분말을 생산하는 기업입니다. 회사의 모든 그래핀 제품은 독립적인 지적 재산권을 가지고 있습니다. 40개 이상의 그래핀 발명 특허를 출원했으며, 21개의 국가 발명 특허, 2개의 실용 신안 특허, 2개의 등록 상표를 획득했습니다.

   이 회사는 그래핀 산업에서 많은 선구적인 작업을 수행했습니다. 회사의 팀은 2006년에 그래핀 상업화 연구 개발 프로젝트를 시작했습니다. 그래핀 상업화 프로젝트 팀은 2009년에 중국의 그래핀 제품 및 그래핀 기업 표준을 발표했으며, 현재 그래핀 산업 및 국가 표준 제정에 적극적으로 참여하고 있습니다. 2010년, 튜링은 그래핀 가격을 그램당 5,000위안으로 책정하여 '그래핀이 금보다 15배 비싸다'는 평가를 받았습니다. 2015년, 튜링 기술은 기술적 돌파구를 마련하여 그래핀 분말 가격을 그램당 1위안 미만으로 낮추었으며, 연간 5,000톤 규모의 중국 최초의 그래핀 분말 생산 라인을 구축하여 그래핀의 높은 생산 비용 문제를 해결했습니다. 튜링 기술이 독자적으로 개발한 그래핀 생산을 위한 물리적 방법은 그래핀 생산 과정에서 발생하는 폐산 및 폐수 문제를 해결하여 청정 생산을 실현했습니다. 현재까지 튜링 기술은 고품질 그래핀의 환경 친화적이고 저비용 대량 생산을 달성하는 6세대 그래핀 분말 생산 기술을 개발했습니다.

  그래핀은 신에너지 배터리, 해양 공학, 복합 재료, 열전도 재료, 슈퍼 커패시터, 해수 담수화 및 생물의학 등 다양한 분야에 널리 적용될 수 있습니다. 2014년, 회사는 '그래핀+' 개념을 혁신적으로 제안하여 신에너지, 고성능 복합 재료 및 코팅과 같은 응용 분야에 그래핀을 도입하여 그래핀 응용의 새로운 국면을 열었습니다. 현재 리튬 배터리용 그래핀 전도성 첨가제, 고무 및 플라스틱용 그래핀 제품, 부식 방지 코팅용 그래핀 제품을 출시했습니다. 튜링 회사의 리튬 배터리용 그래핀 전도성 첨가제는 많은 국내 신에너지 자동차 배터리 기업에 성공적으로 도입되었으며, 그래핀은 우리 삶에 들어오고 있습니다.

튜링 신소재는 '무한 혁신, 완벽 추구'라는 기업 정신을 고수하며 그래핀의 혁신적인 응용 분야에서 새로운 장을 열어가고 있습니다.

그래핀 산화물은 그래핀의 산화물로, 갈색-황색을 띕니다. 시중에서 흔히 구할 수 있는 제품은 분말, 플레이크, 용액 형태입니다. 산화 후에는 산소 함유 작용기의 수가 증가하여 그래핀보다 더 활성적인 특성을 갖게 됩니다. 산소 함유 작용기와 다양한 반응을 통해 자체적인 특성을 개선할 수 있습니다.

그래핀 산화물 시트는 흑연 분말을 화학적으로 산화 및 박리하여 얻은 제품입니다. 그래핀 산화물은 단일 원자층으로 구성되어 있으며, 측면 크기는 언제든지 수십 마이크로미터까지 확장될 수 있습니다. 따라서 구조는 일반 화학 및 재료 과학의 전형적인 규모를 포괄합니다. 그래핀 산화물은 고분자, 콜로이드, 필름 및 양친매성 분자의 특성을 갖는 비전형적인 유형의 연성 재료로 간주될 수 있습니다. 그래핀 산화물은 물에 대한 우수한 분산성으로 인해 오랫동안 친수성 물질로 여겨져 왔습니다. 그러나 관련 실험 결과에 따르면 그래핀 산화물은 실제로 양친매성이며, 그래핀 시트의 가장자리에서 중심부로 갈수록 친수성에서 소수성으로의 특성 분포를 보입니다. 따라서 그래핀 산화물은 계면활성제처럼 계면에 존재하여 계면 간의 에너지를 줄일 수 있습니다. 친수성은 널리 인정받고 있습니다.

산화 처리를 거친 후, 흑연 산화물은 여전히 흑연의 층상 구조를 유지하지만, 각 그래핀 시트에는 많은 산소 함유 작용기가 도입됩니다. 이러한 산소 함유 작용기의 도입은 단일 그래핀 시트의 구조를 매우 복잡하게 만듭니다. 그래핀 재료 분야에서 그래핀 산화물의 위치를 고려하여 많은 과학자들이 그래핀 재료에 대한 추가 연구를 용이하게 하기 위해 그래핀 산화물의 구조에 대한 상세하고 정확한 설명을 제공하려고 시도했습니다. 컴퓨터 시뮬레이션, 라만 분광법, 핵자기 공명과 같은 방법이 구조 분석에 사용되었지만, 다양한 이유(다양한 제조 방법, 실험 조건의 차이, 다양한 흑연 원료가 모두 그래핀 산화물의 구조에 특정 영향을 미침)로 인해 그래핀 산화물의 정확한 구조는 아직 결정되지 않았습니다. 일반적으로 받아들여지는 구조 모델은 수산기 및 에폭시기가 그래핀 산화물 시트에 무작위로 분포되어 있고, 카르복실기 및 카르보닐기가 시트의 가장자리에 도입된다는 것입니다. 최근의 이론적 분석에 따르면 그래핀 산화물의 표면 작용기는 무작위로 분포되지 않고 높은 상관 관계를 갖는 것으로 나타났습니다.

장인 정신

그래핀 산화물은 일반적으로 강산으로 흑연을 산화시켜 얻습니다. 흑연 산화물을 제조하는 주요 방법에는 브로디법, 스타우덴마이어법, 허머스법이 있습니다. 그중 허머스법은 제조 과정에서 비교적 더 나은 시의성과 더 높은 안전성으로 인해 현재 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 이는 농축 황산에서 과망간산칼륨과 흑연 분말 사이의 산화 반응을 포함하며, 그 결과 가장자리에 유도된 카르복실산기가 있고 주로 페놀성 수산기 및 에폭시기가 있는 갈색 흑연 플레이크가 생성됩니다. 이러한 흑연 플레이크 층은 초음파 처리 또는 고전단 격렬 교반을 통해 그래핀 산화물로 박리되어 물에 안정적인 옅은 갈색-황색 단층 그래핀 산화물 현탁액을 형성할 수 있습니다. 공액 네트워크의 심각한 작용화로 인해 그래핀 산화물 플레이크는 절연 특성을 나타냅니다. 환원 처리를 통해 부분적으로 환원하여 화학적으로 변형된 그래핀 플레이크를 얻을 수 있습니다. 최종 그래핀 제품 또는 환원된 그래핀 산화물은 많은 결함을 가지고 있어 순수한 그래핀에 비해 전도성이 낮지만, 이 산화-박리-환원 공정은 불용성 흑연 분말을 물에서 효과적으로 가공할 수 있게 하여 환원된 그래핀 산화물을 생산하는 방법을 제공합니다. 또한, 단순한 공정과 용액 가공성으로 인해 대량 생산을 고려한 산업 공정에서 위에서 언급한 공정은 그래핀 관련 재료 및 구성 요소를 제조하는 데 매우 매력적인 공정이 되었습니다.

오늘날까지 그래핀 산화물을 제조하는 새로운 방법이 잇따라 등장했으며, 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 즉, 톱다운 방식과 바텀업 방식입니다. 전자는 플레이크 흑연 및 기타 재료를 분할하여 그래핀 산화물을 제조하는 방식으로, 전통적인 세 가지 방법의 개선된 버전으로 대표되며, 탄소 나노튜브 분할(파괴)과 같은 방법도 포함됩니다. 후자는 다양한 탄소원을 사용하여 합성하는 방법을 의미하며, 구체적인 방법은 다양하고 많습니다.

응용

재료의 응용 범위는 매우 넓습니다. 그래핀 산화물은 높은 비표면적과 풍부한 표면 작용기를 특징으로 하는 우수한 성능을 가진 새로운 유형의 탄소 재료입니다. 고분자 기반 복합 재료 및 무기 복합 재료를 포함한 그래핀 산화물 복합 재료는 훨씬 더 넓은 응용 분야를 가지고 있습니다. 따라서 그래핀 산화물의 표면 개질은 또 다른 연구 초점이 되었습니다.

중국 과학원 상하이 응용 물리학 연구소는 PCR 기술에 그래핀 산화물을 적용하면 PCR의 특이성, 민감도 및 증폭 수율을 크게 향상시킬 수 있음을 발견했습니다. 또한 증폭 중에 형성된 프라이머 이량체를 제거할 수 있으며, 광범위한 최적화 범위를 가지며, 다양한 농도와 복잡성을 가진 DNA 템플릿에 널리 적용될 수 있습니다. PCR 기술에 사용된 다른 탄소 나노 재료에 비해 그래핀 산화물은 PCR 최적화에 더 우수한 종합적인 효과를 보입니다.

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