使用傳統硅膠會產生的問題:使用石墨膜的優勢:
a、發生硅油分離、污染周圍器件 a、可靠性提高
b、產生硅氧烷導致電子器件的接觸不良 b、不會發生硅氧烷、不污染周圍器件、環保
石墨膜易于加工，便于安裝。
人工石墨膜以其高導熱高可靠性、輕薄、易于加工、環保等優良特性廣泛的應用于新能源、節能改造等重要新興行業，如光伏逆變器、風力變流器、變頻器，并且在LED等電力電子技術領域中有巨大的應用前景。當然，該類產品***廣泛用于智能手機，如蘋果手機、三星手機中。同時在筆記本、手持設備、通信基地站設備得到商業應用。
(1)以天然鱗片石墨為原料,采用Hummers法制備氧化石墨,并用熱剝離成石墨烯,或者利用超聲波分散剝離為氧化石墨烯,再化學還原成石墨烯。采用SEM、TEM、HRTEM、XRD和Raman系統考察石墨烯的形貌和結構等性能。
(2)以石墨烯為基體,鈦酸四丁酯為鈦源,首先采用溶膠-水熱法制備了二氧化鈦/石墨烯納米復合材料。利用XRD、SEM、TEM和Raman對二氧化鈦/石墨烯納米復合材料的晶體結構、顆粒形貌和化學組成進行了表征,結果顯示合成的二氧化鈦納米晶為銳鈦礦結構,結晶狀況良好,二氧化鈦和石墨烯復合效果較好。研究了納米晶體的光催化性能,結果表明二氧化鈦/石墨烯催化性能較高。
(3)以氧化石墨烯為基體,醋酸鋅為鋅源,采用溶膠法制備了氧化鋅/石墨烯納米復合材料。結果顯示合成的氧化鋅納米晶為六邊纖鋅礦結構,且是單晶結構,氧化鋅和石墨烯復合效果比較理想。并研究了其光催化性能,結果表明石墨烯/氧化鋅有較高的催化效率,測定了復合材料的熒光效應,討論了石墨烯/氧化鋅催化效率提高的機理。
(4)以氧化石墨烯為基體,醋酸鎘為鎘源,硫脲為硫源,采用溶膠法制備了硫化鎘/石墨烯納米復合材料。結果顯示合成的硫化鎘納米晶為結構,硫化鎘和石墨烯復合效果很好。并研究了其光催化性能,結果表明復合材料有較高的催化效率。
修飾電極能夠推廣應用于其它生物分子的測定中
具體研究內容包括以下三個部分:
1、采用氧化還原法合成石墨烯,制備石墨烯修飾電極檢測DNA四個堿基,電化學研究發現,石墨烯修飾玻碳電極能夠實現對DNA四個堿基的同時檢測。將石墨烯與碳納米管、β-環糊精復合,碳納米管有效的降低了石墨烯的的聚集,研究了石墨烯/碳納米管/β-環糊精修飾電極的電化學性能,可以用于鳥嘌呤核苷的高靈敏檢測,該修飾電極能夠推廣應用于其它生物分子的測定中。
2、將生物大分子單鏈DNA(ssDNA)與石墨烯功能化組裝,制備的具有生物相容性的ssDNA-石墨烯復合材料在水溶液中能夠長期保存不發生沉降,提高了石墨烯在水溶液中的穩定性。ssDNA-石墨烯復合材料比表面積大、生物相容性好,是優異的氧化還原酶固定化材料。將ssDNA-石墨烯復合材料固定葡萄糖氧化酶制備葡萄糖傳感器,葡萄糖氧化酶實現了直接電化學并且保持生物活性,電子轉移速率為4.14s-1,對葡萄糖檢測具有較好的抗干擾性和穩定性。
3、采用原位合成法制備石墨烯-四氧化三鐵納米復合材料,四氧化三鐵增加了石墨烯在水中的分散性和穩定性,分別用磁鐵和磁強計測試表明石墨烯-四氧化三鐵納米復合材料具有磁性。制備石墨烯-四氧化三鐵修飾電極,電化學研究表明,石墨烯-四氧化三鐵復合材料對過氧化氫具有催化作用,***低檢測限為5.4μmol·L-1,對抗壞血酸和尿酸具有抗干擾性。石墨烯-四氧化三鐵納米復合材料在電化學領域具有潛在的應用前景。?