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中国兰州大学用蜂蜜介质剥离生产单层石墨烯更适用于生物医学应用

       兰州大学的一个团队在一项新研究中报告了一种绿色、简单、低成本的方法,用天然蜂蜜作为剥离介质在三辊研磨机上制备高产率约91%的高品质石墨烯。该团队表示,“在石墨剥落过程中,粘性介质将能量从三辊磨机以剥离的形式传递给石墨,由于石墨层之间的滑动,获得单层和少层石墨烯。”这意味着只有当溶剂的表面能接近于石墨的表面能和净能消耗非常小时,才能发生有效的剥离。



       该团队以石墨粉为原料,以1:8的比例加入蜂蜜。然后以200转将其搅拌10分钟,将该混合物加入三辊研磨机的中心辊。接下来保持温度和湿度不变,经过5个小时的处理,他们用蒸馏水冲洗混合物,离心悬浮液收集单层石墨烯。该团队发现,除了可制造高质量的石墨烯外,该工艺还有非常高的产量,产量超过90%,其中含有超过97%的单层石墨烯。

       兰州大学的这种制造高质量和高产量单层石墨烯的工艺,因其剥离介质是蜂蜜,因而是一种相对环保的工艺。这也是一个相对简单的方法,具体很好的工业潜力。有趣的是,大豆油、玉米、花生壳、汽水和蜂蜜都用到了,石墨烯制备中出现的“绿色环保”原料接下来还会有什么?


文献信息

       文摘:随着对多功能和综合性能复合材料需求的不断增长,石墨烯基纳米复合材料由于其优异的物理化学性质和生物相容性而在生物医学应用中引起越来越多的关注。在石墨烯基纳米复合材料的制备过程中石墨烯的高产率和分散性一直是一个挑战。此外,最终纳米复合材料的机械性能和生物安全性对于生物医学应用中的实际使用非常重要。

      在这里,我们提出了一种石墨烯在天然蜂蜜介质中机械剥离的新型高通量方法,使用97.76%的单层石墨烯可以很容易地实现约91%的石墨烯纳米薄片的产率。机械剥离石墨烯(MEG)可以很好地分散在聚乙烯醇(PVA)基质中。PVA / MEG纳米复合纤维通过凝胶纺丝和拉伸20次获得。作为单丝缝线的候选物,含有0.3重量%MEG的PVA / MEG纳米复合纤维具有2.1GPa的超高极限拉伸强度,其远高于纯PVA纤维(0.75GPa)的极限拉伸强度。另外,PVA / MEG纳米复合纤维还具有抗菌性,低细胞毒性和其它性能。

      在上述性质的基础上,评估了普通手术缝线和PVA / MEG纳米复合纤维对伤口愈合的影响。因此,用含有0.3wt%MEG的PVA / MEG纳米复合纤维处理的伤口在手术5天后表现出最佳愈合。


来源:智识咨询

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发布时间:2018-2-23 浏览次数:407
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