【銳觀察】關於磁性還原氧化石墨烯材料那些事兒

2021-02-15 粉體圈

近日，中科院新疆理化所張亞剛團隊通過探究氧化石墨烯的還原過程，並將其進行磁功能化，製備出不同還原程度的磁性還原氧化石墨烯材料；同時考察了氧化石墨烯的還原程度對雙酚A的吸附動力學和吸附容量的影響。

筆者沒有找到更多有關於新疆理化所製備磁性還原氧化石墨烯材料的更多介紹，不過筆者找到曾聯繫過的企業家兼學者——臺灣志陽科技董事長宮非先生曾提到的部分相關內容。

圖片來源於志陽科技磁性石墨烯納米片視頻截圖

宮非先生指出：石墨烯利用高周波磁場做成磁性石墨烯，美國也有學者用在磁傳感器與MRAM等新領域，則是能透過在石墨烯晶格導入空缺，以使其產生磁性。

至於在半導體組件的缺陷 (defect)通常是透過摻雜，而新開發的方法則是以空缺取代摻雜不同材料；在此每個空缺所扮演的角色就像是納米等級的磁鐵，擁有自己的「磁矩 (moment)」。研究人員證實，那些空缺會與石墨烯材料中的電流激烈交互作用，並有可能利用近藤效應 (Kondo effect)來諧調其半導體特性。

他們的研究表明，氧化石墨烯的深度還原降低了其對雙酚A的吸附容量；然而將磁性還原氧化石墨烯吸附等溫線用其比表面積歸一化後，氧化石墨烯的深度還原卻可以提高其單位面積上的吸附量。

基於實驗，科研人員提出其作用機理：

在石墨烯材料吸附雙酚A的過程中，π-π作用起主要的作用；

經過深度還原後的氧化石墨烯，其對雙酚A吸附容量的降低是由於石墨烯片層的聚合減少了吸附位點。

此外，實驗結果還顯示，磁功能化後的還原氧化石墨烯，可以通過外加磁場快速回收，經再生後多次反覆使用，為大規模工業化應用打下了基礎。

最後，宮非先生還提出：電磁波或許可以兼顧材料原先的導電性，利用磁性石墨烯加上導電高分子做成石墨烯薄膜或許就能解決這個技術問題。這已經是他一年多前提出的假設，至於目前的進展可能您需要親自去了解才行。

粉體圈作者：郜白

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