グラフェンの形成を簡便にする酸化グラフェン生地 『GO dough』

スポンサー
スポンサー
スポンサー

2019/1/24 アメリカ合衆国ノースウェスタン大学

(‘GO dough’ makes graphene easy to shape and mold)

figure1

・ ノースウェスタン大学が、自立的な 3D 形状に塑造できる、粘度のように柔らかな生地(dough)状の酸化グラフェン(GO)、『GO dough』を開発。
・ 現在、GO は乾燥した固体か粉末状で貯蔵されており、燃焼や爆発の危険性が懸念される。また、例えば 5kgの GO の出荷時には 500L の溶媒に希釈分散するため、輸送用のトラックが必要となる。『GO dough』では同量の GO を含んで約 10kgとなり、そのまま持ち運ぶことができる。
・ グラファイトを酸化させた GO は、エレクトロニクスやエネルギー貯蔵でのアプリケーションが期待される、強靭・軽量な炭素の単一原子シートのグラフェンの作製に使用される。
・ 同材料は超高濃度 GO と水の混合により作製。後で GO を回収するために余剰なプロセスで除去されるバインダーの添加が不要。プラスチック等のバインダーの添加によりあらゆる物質を粘度生地状にできるが、それにより特性が大幅に変わってしまうことが多い。
・ 同材料で構造物を作製した後、高導電性で化学的に安定し、機械的硬度を有する高密度の固体に転換できる。また、水を加えることで必要に応じた高品質の GO 分散も可能。さらに処理を加えることで、バルクの GO や、調整可能な微細構造を有する多様な形状のグラフェン材料の作製も可能となる。
・ 最終的には、グラフェンベースのシートをプラスチックやガラスのような入手が容易ですぐに使用できる材料にしたいと考えている。
・ 本研究は主に米国海軍研究局(ONR)が支援した。
URL: https://news.northwestern.edu/stories/2019/01/go-dough-makes-graphene-easy-toshape-and-mold/

(関連情報) Nature Communications 掲載論文(フルテキスト) Binder-free graphene oxide doughs
URL: https://www.nature.com/articles/s41467-019-08389-6

<NEDO海外技術情報より>

Abstract

Graphene oxide (GO) sheets have been used to construct various bulk forms of GO and graphene-based materials through solution-based processing techniques. Here, we report a highly cohesive dough state of GO with tens of weight percent loading in water without binder-like additives. The dough state can be diluted to obtain gels or dispersions, and dried to yield hard solids. It can be kneaded without leaving stains, readily reshaped, connected, and further processed to make bulk GO and graphene materials of arbitrary form factors and tunable microstructures. The doughs can be transformed to dense glassy solids of GO or graphene without long-range stacking order of the sheets, which exhibit isotropic and much enhanced mechanical properties due to hindered sliding between the sheets. GO dough is also found to be a good support material for electrocatalysts as it helps to form compliant interface to access the active particles.

タイトルとURLをコピーしました