石墨烯吸收那麼好是什麼原理

時間 2021-06-01 18:18:44

1樓:潮州劉德華

石墨烯是2023年發現並開始發展的新物質,是目前導熱導電性能最好的材料之一,被被稱為黑金。南京地區已經有成熟的石墨烯產品,用來製作暖氣。

2樓:宮非

2019-08-10

吸附(adsorption)作用為氣體或液體溶質以物理或化學過程,累積於固體或液體表面形成一分子或原子薄膜的過程,又分成「物理吸附」及「化學吸附」。而吸收(absorption)作用系氣相溶液與液體接觸,其中之成分溶入液中而分離的過程,吸收可為「物理溶解作用」或經由「化學鍵結程式」等。

吸附又分成物理吸附及化學吸附。

問題來了,石墨烯最令人稱道的是吸附作用還是吸收作用呢?通常情況下,石墨烯只能吸收不到 2.3% 的光,在試圖提高石墨烯光吸收效率時,研究人員曾將金屬顆粒嵌入石墨烯片上,但這只是使得金屬本身吸收了更多的光,而並沒有改變石墨烯的光吸收效率。

所以要實現實質性的改變,必須從石墨烯的結構上下功夫,他們的設計能夠使得單層石墨烯吸收超過45% 的光,而原本只有 2.3% 而已。

改變石墨烯的結構,光吸收率可達到 45%。

石墨烯為何具有吸附功能呢?石墨烯具有超大的比表面積和豐富的孔隙結構,這一點成為其良好吸附效能的基礎。氧化石墨烯(GO)是石墨烯的一種重要衍生物,是通過將濃硫酸或強氧化劑氧化後的石墨剝離而成,氧化石墨烯對汙染物的吸附主要依賴於其自身帶有的含氧官能團及芳烷基

石墨烯及其複合材料吸附汙染物一覽表。

石墨烯材料對汙染物的吸附可以分為「親水吸附」和「疏水吸附」,氧化石墨烯的含氧官能團主要是「親水基」更容易和親水物質發生結合,易於同金屬硫化物、金屬原子、氧化物等結合形成氧化石墨烯插層複合材料,能夠有效吸附去除水中多種有毒有害汙染物;而芳烷基主要是「疏水基」更傾向於和疏水物質結合,能夠有效吸附油汙等汙染物。又如果從理化性質來說,石墨烯材料對汙染物的吸附可以分為「物理吸附」和「化學吸附」,物理吸附係以「分子間作用力」為主的吸附,主要包括靜電作用、π-π 堆疊、疏水作用、氫鍵和范德華力作用,這幾種吸附作用往往相伴產生。而化學吸附係以「化學鍵」為主的吸附,例如氧化石墨烯上的氧原子與金屬離子發生的絡合作用會促進吸附發生

分類:綠能>>

吸收>>技術

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