Các lĩnh vực ứng dụng chính của graphene
(1) Ứng dụng trong lĩnh vực điện hóa
Graphene là vật liệu cacbon có cấu trúc lưới phân lớp. Nó có độ dẫn điện, độ ổn định hóa học và độ ổn định nhiệt tuyệt vời. Nó có thể được sử dụng trong siêu tụ điện, pin lithium-ion, pin natri-ion, pin axit chì, pin lithium-lưu huỳnh, pin kim loại-không khí, v.v.
Trong tương lai, cách sử dụng nguyên liệu thô giá rẻ và quy trình đơn giản để đạt được sản xuất sản phẩm chất lượng cao và phát huy đầy đủ các lợi thế cấu trúc độc đáo của graphene cho các thiết bị lưu trữ năng lượng điện hóa khác nhau sẽ là điểm nóng nghiên cứu.
(2) Ứng dụng trong lĩnh vực vật liệu quang xúc tác
Graphene có độ dẫn điện, tính chất vận chuyển electron, diện tích bề mặt riêng cao và các tính chất khác tuyệt vời.
(3) Ứng dụng trong lĩnh vực lớp phủ chống ăn mòn
Lớp phủ graphene không chỉ có khả năng bảo vệ catốt của lớp phủ giàu kẽm epoxy và tính chất che chắn của lớp phủ vảy thủy tinh mà còn có độ bám dính, khả năng chống thấm nước và độ bền tuyệt vời.
(4) Ứng dụng trong lĩnh vực y sinh
Do bề mặt GO chứa nhiều nhóm chức chứa oxy (-OH, -COOH, v.v.) nên có thể làm cho nó có tính ưa nước tốt và GO hai chiều có khả năng tương thích sinh học tốt, do đó có triển vọng ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực y sinh như tải thuốc và vận chuyển gen.
(5) Ứng dụng trong lĩnh vực cảm biến
Graphene có các tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời như diện tích bề mặt riêng cao, độ dẫn điện và khả năng tương thích sinh học cao, có lợi cho việc cải thiện khả năng hấp phụ của các phân tử nhạy cảm và tăng tốc độ phản ứng sinh hóa. Những tính chất tuyệt vời này khiến nó trở thành vật liệu ứng cử viên lý tưởng để chế tạo cảm biến.
(6) Ứng dụng trong lĩnh vực mạch tích hợp
Graphene có độ dẫn nhiệt và độ ổn định nhiệt tốt, có thể được đưa vào mạch nền silicon để đạt được mục đích cải thiện khả năng tản nhiệt nhanh.
(7) Ứng dụng trong lĩnh vực pin mặt trời
Graphene, là một chất bán dẫn không khe hở hai chiều độc đáo, có các tính chất như tính di động của hạt mang điện tích cao và diện tích bề mặt riêng cao. Phim đã chế tạo cũng có độ trong suốt quang học, độ dẫn điện và độ linh hoạt cao. Do đó, graphene có nhiều ứng dụng trong lớp vận chuyển điện tử, lớp vận chuyển lỗ trống, lớp đệm, điện cực đối diện, v.v. trong pin mặt trời.
(8) Ứng dụng trong lĩnh vực nanocomposite
Graphene có thể kết hợp với các vật liệu khác có tính chất khác nhau để tạo thành vật liệu composite do cấu trúc xốp lỏng lẻo, độ dẫn điện cao và độ bền vật liệu cao. Với các tính chất tuyệt vời như độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, diện tích bề mặt riêng và độ ổn định cao, các tính chất cơ học của vật liệu có thể được cải thiện hoặc nâng cao hiệu quả.
(9) Ứng dụng trong lĩnh vực hấp thụ vi sóng điện từ
Graphene không chỉ có cấu trúc vật lý và hóa học độc đáo và các tính chất cơ học và điện từ tuyệt vời mà còn có tính chất hấp thụ vi sóng tốt. Ngoài ra, nó có thể kết hợp với các hạt nano từ tính để tạo ra một loại vật liệu hấp thụ mới. Vật liệu này vừa có tổn thất từ tính vừa có tổn thất điện và có triển vọng ứng dụng tiềm năng trong lĩnh vực che chắn điện từ và hấp thụ vi sóng.
(10) Ứng dụng trong các lĩnh vực khác
Các nhóm chức chứa oxy trên GO có thể được hấp phụ bằng các vị trí hoạt động của vải cotton. Nạp GO vào vải cotton có thể cải thiện hiệu quả tính chất kháng khuẩn và chống tia UV của vải.
Graphene được coi là vật liệu lưu trữ hydro lý tưởng vì hiệu suất tuyệt vời, diện tích bề mặt riêng lớn và độ bền cơ học cực cao.