石墨烯涂層有望解決玻璃腐蝕問(wèn)題

2016-11-08 來(lái)源：埃米石墨烯

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【中玻網(wǎng)】基礎(chǔ)科學(xué)研究所（IBS）內(nèi)的多維碳材料中心（CMCM）的研究人員已經(jīng)展示了保護(hù)玻璃免受腐蝕的石墨烯涂料。他們的研究被認(rèn)為是有潛力解決與玻璃腐蝕相關(guān)問(wèn)題的幾個(gè)行業(yè)。

IBS科學(xué)家在銅上生長(zhǎng)石墨烯，并將一個(gè)或兩個(gè)原子厚的石墨烯層轉(zhuǎn)移到矩形玻璃片的兩側(cè)。通過(guò)水浸沒(méi)測(cè)試和觀察未涂覆玻璃和涂覆玻璃之間的差異來(lái)評(píng)價(jià)石墨烯涂層的有效性。在60℃的水中浸漬120天后，未涂布的玻璃樣品的表面粗糙度和缺點(diǎn)顯著增加，并且斷裂強(qiáng)度降低。相比之下，單層和雙層石墨烯涂覆的玻璃在斷裂強(qiáng)度和表面粗糙度方面基本上沒(méi)有變化。
　　
　　科學(xué)家一直在研究如何涂覆玻璃以防止損壞-理想的保護(hù)涂層應(yīng)該是薄的，透明的，并且提供對(duì)化學(xué)侵蝕的良好的擴(kuò)散阻擋。具有其化學(xué)惰性，薄度和高透明度的石墨烯是非常有前途的涂層材料。此外，石墨烯的化學(xué)屏障性能阻止氦原子滲透。
　　
　　雖然玻璃有不同的類型，但是普通的窗玻璃和容器通常由二氧化硅（SiO2），氧化鈉（Na2O）以及少量添加劑制成。玻璃腐蝕開(kāi)始于水在玻璃表面上的吸附。來(lái)自水的氫離子然后擴(kuò)散到玻璃中并與存在于玻璃表面上的鈉離子交換。玻璃表面附近的水的pH增加，允許硅酸鹽結(jié)構(gòu)溶解。腐蝕的玻璃失去其透明度，并且其強(qiáng)度降低。玻璃腐蝕是困擾幾個(gè)行業(yè)的嚴(yán)重問(wèn)題，特別是對(duì)于制藥，環(huán)境和光學(xué)行業(yè),還有就是在炎熱和潮濕的氣候中。

“研究的目的是確定通過(guò)化學(xué)氣相沉積在銅箔上生長(zhǎng)的石墨烯（一種現(xiàn)有的方法）是否可以轉(zhuǎn)移到玻璃上，并保護(hù)玻璃免受腐蝕。我們的研究表明，即使一個(gè)原子厚度的石墨烯層也是這樣?！皥F(tuán)隊(duì)解釋說(shuō)?！拔磥?lái)，當(dāng)可能生產(chǎn)更大，更高質(zhì)量的石墨烯片并優(yōu)化玻璃上的轉(zhuǎn)移時(shí)，似乎很可能在工業(yè)規(guī)模上使用玻璃上的石墨烯涂層。

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