Bidang aplikasi utama graphene
(1) Aplikasi dalam bidang elektrokimia
Grafena merupakan material karbon dengan struktur kisi berlapis. Ia memiliki konduktivitas listrik, stabilitas kimia, dan stabilitas termal yang sangat baik. Ia dapat digunakan dalam superkapasitor, baterai lithium-ion, baterai sodium-ion, baterai timbal-asam, baterai lithium-sulfur, baterai metal-air, dll.
Di masa mendatang, cara menggunakan bahan baku murah dan proses sederhana untuk mencapai produksi produk berkualitas tinggi dan memanfaatkan sepenuhnya keunggulan struktural unik graphene untuk berbagai perangkat penyimpanan energi elektrokimia akan menjadi pusat penelitian.
(2) Aplikasi dalam bidang material fotokatalitik
Grafena memiliki konduktivitas listrik, sifat transpor elektron, luas permukaan spesifik yang tinggi, dan sifat-sifat lainnya yang sangat baik.
(3) Aplikasi dalam bidang pelapis tahan korosi
Pelapis graphene tidak hanya memiliki perlindungan katodik dari pelapis kaya seng epoksi dan sifat pelindung dari pelapis serpihan kaca, tetapi juga memiliki daya rekat, kedap air, dan ketangguhan yang sangat baik.
(4) Aplikasi dalam bidang biomedis
Karena permukaan GO mengandung sejumlah besar gugus fungsi yang mengandung oksigen (-OH, -COOH, dll.), maka GO dapat memiliki sifat hidrofilisitas yang baik, dan GO dua dimensi memiliki biokompatibilitas yang baik, sehingga memiliki prospek aplikasi yang potensial dalam bidang biomedis seperti pemuatan obat dan pengiriman gen.
(5) Aplikasi dalam bidang sensor
Grafena memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat baik seperti luas permukaan spesifik yang tinggi, konduktivitas dan biokompatibilitas yang tinggi, yang kondusif untuk meningkatkan kapasitas adsorpsi molekul sensitif dan meningkatkan laju reaksi biokimia. Sifat-sifat yang sangat baik ini menjadikannya bahan kandidat yang ideal untuk menyiapkan sensor.
(6) Aplikasi dalam bidang sirkuit terpadu
Grafena memiliki konduktivitas termal dan stabilitas termal yang baik, dan dapat dimasukkan ke dalam sirkuit berbasis silikon untuk mencapai tujuan meningkatkan pembuangan panas yang cepat.
(7) Aplikasi dalam bidang sel surya
Grafena, sebagai semikonduktor dua dimensi tanpa celah yang unik, memiliki sifat-sifat seperti mobilitas pembawa muatan yang tinggi dan luas permukaan spesifik yang tinggi. Film yang disiapkan juga memiliki transparansi optik, konduktivitas, dan fleksibilitas yang tinggi. Oleh karena itu, graphene memiliki berbagai aplikasi dalam lapisan transpor elektron, lapisan transpor lubang, lapisan penyangga, elektroda lawan, dll. dalam sel surya.
(8) Aplikasi dalam bidang nanokomposit
Grafena dapat dikombinasikan dengan bahan lain dengan sifat yang berbeda untuk membentuk bahan komposit karena struktur berpori yang longgar, konduktivitas tinggi, dan kekuatan material yang tinggi. Dengan sifat-sifat yang sangat baik seperti kekuatan tinggi, modulus elastisitas tinggi, luas permukaan spesifik yang tinggi, dan stabilitas, sifat mekanis bahan dapat ditingkatkan atau ditingkatkan secara efektif.
(9) Aplikasi dalam bidang penyerapan gelombang mikro elektromagnetik
Grafena tidak hanya memiliki struktur fisik dan kimia yang unik serta sifat mekanis dan elektromagnetik yang sangat baik, tetapi juga memiliki sifat penyerapan gelombang mikro yang baik. Selain itu, dapat dikombinasikan dengan nanopartikel magnetik untuk menyiapkan jenis bahan penyerap baru. Bahan ini memiliki rugi magnetik dan rugi listrik serta memiliki prospek aplikasi potensial di bidang perisai elektromagnetik dan penyerapan gelombang mikro.
(10) Aplikasi di bidang lain
Gugus fungsi yang mengandung oksigen pada GO dapat diadsorpsi dengan situs aktif kain katun. Pemuatan GO pada kain katun dapat secara efektif meningkatkan sifat antibakteri dan perlindungan UV pada kain.
Grafena dianggap sebagai bahan penyimpanan hidrogen yang ideal karena kinerjanya yang sangat baik, luas permukaan spesifik yang besar, dan kekuatan mekanis yang sangat tinggi.