As principais áreas de aplicação do grafeno
(1) Aplicação na área da eletroquímica
O grafeno é um material de carbono com uma estrutura de grelha em camadas. Possui uma excelente condutividade elétrica, estabilidade química e estabilidade térmica. Pode ser utilizado em supercondensadores, baterias de iões de lítio, baterias de iões de sódio, baterias de chumbo-ácido, baterias de lítio-enxofre, baterias de metal-ar, etc.
No futuro, a forma de utilizar matérias-primas baratas e processos simples para alcançar a produção de produtos de alta qualidade e aproveitar ao máximo as vantagens estruturais únicas do grafeno para diferentes dispositivos de armazenamento de energia eletroquímica será um ponto importante de investigação.
(2) Aplicação na área dos materiais fotocatalíticos
O grafeno possui uma excelente condutividade elétrica, propriedades de transporte de eletrões, elevada área superficial específica e outras propriedades.
(3) Aplicação na área de revestimentos resistentes à corrosão
Os revestimentos de grafeno não só possuem a proteção catódica dos revestimentos ricos em epóxi-zinco e as propriedades de blindagem dos revestimentos em flocos de vidro, como também possuem uma excelente aderência, impermeabilidade e tenacidade.
(4) Aplicação na área biomédica
Como a superfície do GO contém um grande número de grupos funcionais contendo oxigénio (-OH, -COOH, etc.), pode ter uma boa hidrofilicidade, e o GO bidimensional tem uma boa biocompatibilidade, pelo que tem potenciais perspetivas de aplicação em áreas biomédicas, como o carregamento de fármacos e a entrega de genes.
(5) Aplicação na área dos sensores
O grafeno possui excelentes propriedades físicas e químicas, como uma elevada área superficial específica, elevada condutividade e biocompatibilidade, o que contribui para melhorar a capacidade de adsorção de moléculas sensíveis e aumentar a taxa de reações bioquímicas. Estas excelentes propriedades tornam-no um material candidato ideal para a preparação de sensores.
(6) Aplicação na área dos circuitos integrados
O grafeno possui uma boa condutividade térmica e estabilidade térmica e pode ser introduzido em circuitos baseados em silício para atingir o objetivo de melhorar a rápida dissipação de calor.
(7) Aplicação na área das células solares
O grafeno, como semicondutor bidimensional sem intervalos únicos, possui propriedades como a elevada mobilidade do portador de carga e a elevada área superficial específica. O filme preparado possui ainda uma elevada transparência ótica, condutividade e flexibilidade. Portanto, o grafeno tem uma vasta gama de aplicações na camada de transporte de eletrões, camada de transporte de buracos, camada tampão, contra-elétrodo, etc.
(8) Aplicação na área dos nanocompósitos
O grafeno pode ser combinado com outros materiais de diferentes propriedades para formar materiais compósitos devido à sua estrutura porosa solta, elevada condutividade e elevada resistência do material. Com excelentes propriedades, tais como elevada resistência, elevado módulo de elasticidade, elevada área superficial específica e estabilidade, as propriedades mecânicas dos materiais podem ser eficazmente melhoradas ou melhoradas.
(9) Aplicação no campo da absorção electromagnética de microondas
O grafeno não só possui uma estrutura física e química única e excelentes propriedades mecânicas e eletromagnéticas, como também possui boas propriedades de absorção de micro-ondas. Além disso, pode ser combinado com nanopartículas magnéticas para preparar um novo tipo de material absorvente. Este material possui perdas magnéticas e elétricas e tem potenciais perspetivas de aplicação nas áreas de blindagem eletromagnética e absorção de micro-ondas.
(10) Aplicação noutros campos
Os grupos funcionais que contêm oxigénio no GO podem ser adsorvidos com os sítios ativos dos tecidos de algodão. O carregamento de GO em tecidos de algodão pode melhorar eficazmente as propriedades antibacterianas e de proteção UV dos tecidos.
O grafeno é considerado um material ideal para o armazenamento de hidrogénio devido ao seu excelente desempenho, grande área superficial específica e resistência mecânica ultra-elevada.