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氟化石墨烯，即氟原子連接到石墨烯片層的碳原子上，使石墨烯部分氟化或全部氟化的產(chǎn)物，是一種重要的新型石墨烯衍生物，不僅保留了石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，又由于氟原子的引入使其具有表面能降低、疏水性增強(qiáng)及帶隙寬等新穎的界面和物理化學(xué)性能，同時(shí)還具有耐高溫、耐腐蝕性、耐摩擦性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和優(yōu)異的潤(rùn)滑性。

本期小豐整理了3篇氟化石墨烯的最新研究進(jìn)展，一起看下吧~

Carbon

用于多功能電子封裝的自排列氟化石墨烯提高復(fù)合涂層的防腐性能

氟化石墨烯（FG）因其疏水性和電絕緣性能被認(rèn)為是增強(qiáng)聚合物納米復(fù)合材料防腐蝕性能的理想填料。先進(jìn)防腐設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是創(chuàng)建一種FG片堆疊和對(duì)齊的結(jié)構(gòu)，形成超長(zhǎng)、迂回的路徑，以阻止活性腐蝕物質(zhì)的擴(kuò)散。然而，在聚合物基質(zhì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)FG的高度排列一直是個(gè)挑戰(zhàn)。

近期Carbon報(bào)道研究人員合成了一種自排列FG并將其應(yīng)用于銅防腐涂層的新方法，可滿足工業(yè)加工的要求。

研究人員使用簡(jiǎn)便的水熱法生產(chǎn)出均勻性好和氟化率高的FG ，然后通過(guò)電泳沉積方法將FG片排列在聚氨酯 (PU) 基質(zhì)中，以在銅上形成防腐涂層。電泳沉積（EPD）可以將帶負(fù)電的FG和聚合物沉積到正極表面上，形成具有優(yōu)異的防銅耐腐蝕性和高效散熱性的保護(hù)涂層。調(diào)整電泳參數(shù)可精確控制涂層的厚度和表面形貌。此外，通過(guò)在納米片中感應(yīng)扭矩，EPD可以在復(fù)合涂層中創(chuàng)建單向排列的FG結(jié)構(gòu)。

測(cè)試結(jié)果表明，優(yōu)化后的涂層對(duì)銅表現(xiàn)出出色的耐腐蝕性，在 3.5wt% NaCl溶液中的穩(wěn)定腐蝕速率為4.0×10μm/年。此外，與原始PU相比，F(xiàn)G復(fù)合涂層增強(qiáng)了PU的導(dǎo)熱性，導(dǎo)熱效率提高了97%，同時(shí)還提供了高電阻，這導(dǎo)致28 kV/cm的高擊穿電場(chǎng)和1.32×10 A/cm的極低電流密度，對(duì)于電子封裝非常有利。

這種多功能涂層符合大規(guī)模生產(chǎn)、均勻性和可控厚度的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為改進(jìn)防腐保護(hù)涂層提供了一種有前景的方法。

文獻(xiàn)名稱(chēng)：Advancing anti-corrosion performance of composite coating: Self-aligned fluorinated graphene for multifunctional electronic packaging

DOI: 10.1016/j.carbon.2024.119368

Composites Science and Technology

氟化石墨烯@CeO2表面富集增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的抗紫外線老化性能

環(huán)氧樹(shù)脂因其優(yōu)異的機(jī)械和絕緣性能而廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備制造中。然而，戶外環(huán)氧樹(shù)脂材料由于長(zhǎng)時(shí)間暴露在紫外線 (UV) 輻射下，會(huì)逐漸發(fā)生變色、發(fā)黃等問(wèn)題，還會(huì)降低其機(jī)械性能，大大縮短了使用壽命。開(kāi)發(fā)能夠從表面持續(xù)釋放的防紫外線材料對(duì)于延長(zhǎng)戶外環(huán)氧樹(shù)脂絕緣材料的使用壽命至關(guān)重要。

近日，Composites Science and Technology報(bào)道研究人員采用原位生長(zhǎng)方法合成了氟化石墨烯@CeO2（FGO@CeO2）復(fù)合材料，并將其作為填料摻入環(huán)氧樹(shù)脂中以提高其抗紫外線老化性能。

研究發(fā)現(xiàn)，紫外輻射使FGO@CeO2填料在環(huán)氧樹(shù)脂表面富集并持續(xù)釋放，產(chǎn)生吸收紫外光的保護(hù)層，實(shí)現(xiàn)了紫外熱轉(zhuǎn)換。FGO@CeO2的引入在環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)誘導(dǎo)n→π*電子躍遷并降低電子激發(fā)閾值，擴(kuò)大了紫外光譜吸收帶并增強(qiáng)紫外吸收強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了UVA（320~400nm）波段的高效吸收，提高了環(huán)氧樹(shù)脂在強(qiáng)紫外線輻射的戶外環(huán)境中的使用壽命。

與原始環(huán)氧樹(shù)脂相比，改性后環(huán)氧樹(shù)脂的紫外線吸收能力增加了785%。經(jīng)過(guò)300小時(shí)的紫外線照射后，光熱溫升比純環(huán)氧樹(shù)脂高13.67±2°C。

該項(xiàng)工作為延長(zhǎng)戶外環(huán)氧樹(shù)脂絕緣材料的使用壽命提供了可以借鑒的方法。

文獻(xiàn)名稱(chēng)：Enhanced ultraviolet aging resistance of epoxy resins through surface enrichment achieved by fluorinated graphene oxide@CeO2

鏈接：DOI: 10.1016/j.compscitech.2024.110655

FlatChem

用于對(duì)稱(chēng)超級(jí)電容器器件的氟化還原氧化石墨烯納米片

近年來(lái)，動(dòng)力鋰離子電池的數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。然而，隨著這些電池的使用壽命結(jié)束，退役鋰離子電池所帶來(lái)的問(wèn)題日益凸顯。其中，退役正極石墨的回收工作引起了廣泛關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，雜原子摻雜的石墨烯具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的電化學(xué)性能和可調(diào)的電化學(xué)存儲(chǔ)性能，有望作為高效的電能存儲(chǔ)器件。

近日，FlatChem報(bào)道研究人員利用鋰離子電池退役正極石墨通過(guò)簡(jiǎn)單的再生過(guò)程制備出氟摻雜還原氧化石墨烯納米片，并將其用于對(duì)稱(chēng)超級(jí)電容器（SC）器件。

在該項(xiàng)工作中，研究人員使用改進(jìn)的Hummer方法用回收陽(yáng)極中的石墨制備氧化石墨烯，隨后在氬氣惰性環(huán)境的管式爐還原得到RGO，并利用簡(jiǎn)單的水熱技術(shù)合成了氟化石墨烯F-RGO。能量色散光譜（EDS）光譜分析顯示，石墨烯納米片氟化成功，氟原子含量2.94at.% 。進(jìn)一步的電化學(xué)測(cè)試顯示，F(xiàn)-RGO得到了具有EDLC行為的CV曲線和Rct值為8.63Ω的奈奎斯特圖阻抗。

此外，在三電極結(jié)構(gòu)下，F(xiàn)-RGO電極在1 A/g的電流密度下實(shí)現(xiàn)了207F/g的最大比電容。采用 F-RGO電極組裝的對(duì)稱(chēng)超級(jí)電容器在電流密度為1 A/g時(shí)表現(xiàn)出54F/g的比電容。值得注意的是，電化學(xué)阻抗測(cè)量表明電荷轉(zhuǎn)移電阻(Rct)值較低，F(xiàn)-RGO的數(shù)值僅為8.63Ω，這表明電化學(xué)性能得到改善。

該項(xiàng)研究表明，氟原子摻雜有助于提高F-RGO的比電容和整體優(yōu)異的電化學(xué)性能，并且F-RGO可作為對(duì)稱(chēng)超級(jí)電容器高性能儲(chǔ)能電極的高電化學(xué)活性材料。

文獻(xiàn)名稱(chēng)：Fluorinated reduced graphene oxide nanosheets for symmetric supercapacitor device performance

DOI: 10.1016/j.flatc.2024.100757

產(chǎn)品推薦

XF225

氟化石墨烯

狀態(tài)：灰黑色粉末

氟含量：~53 %

厚度：5-10 nm

片徑：4-10 μm

原價(jià)1200現(xiàn)價(jià)僅需960！