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氟化石墨烯是石墨烯的衍生物，氟化石墨烯具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)、良好的穩(wěn)定性和耐腐蝕性、較高的機械強度和良好的生物相容性等。目前關(guān)于氟化石墨烯的應(yīng)用主要集中在鋰電池、光電探測器、改性樹脂材料、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等。
2004年英國Manchester 大學(xué)的Geim等在《science》上報道了單層氟化石墨烯的發(fā)現(xiàn)，拉開了氟化石墨烯研究熱潮。
目前氟化石墨烯的研發(fā)尚處于起步階段，氟化石墨烯最初的制備方法是科學(xué)家們使用XeF2 和等離子態(tài)的CF4 和SF6 對石墨烯直接進行氟化。隨后，新的合成方法不斷出現(xiàn)，主要可分為化學(xué)法和物理法?；瘜W(xué)法制備氟化石墨烯具有操作簡單、反應(yīng)可控、比表面積大等優(yōu)點，但氣體昂貴、有安全風(fēng)險且需要專業(yè)儀器設(shè)備。物理法則對環(huán)境要求低、溫和可控，但物理法的尺寸較小，破壞嚴重。
化學(xué)法是利用氟化劑、石墨和氟氣之間反應(yīng)的方法，由于F2 價格昂貴，且操作難度較大，很多研究對此進行了改進，即在室溫下使石墨烯與XeF2 或CF4 反應(yīng)來制備氟化石墨烯。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2019-2023年中國氟化石墨烯市場可行性研究報告 》顯示，目前國內(nèi)采取化學(xué)法研究氟化石墨烯的主要有天津工業(yè)大學(xué)、西南科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、四川大學(xué)、中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所、中國科學(xué)院上海有機化學(xué)湖南元素密碼石墨烯研究院、海洋王照明科技股份有限公司、湖北卓熙氟化股份有限公司、山東重山光電材料股份有限公司等。
物理法分為機械剝離法和液相剝離法，即通過液相剝離或機械剝離氟化石墨來制備氟化石墨烯。國內(nèi)進行物理法制備氟化石墨烯的機構(gòu)較少，主要有中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所等。
新思界投資分析師指出，氟化石墨烯的潛在應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，具有良好的開發(fā)價值。
在鋰電池領(lǐng)域，氟化石墨烯被認為是理想的鋰離子電池電極材料，氟化石墨烯的使用不僅可以提高鋰離子電池的電化學(xué)性能，也有望提高電極材料乃至整個電池的熱導(dǎo)性。
在光電探測器領(lǐng)域，氟化石墨烯可轉(zhuǎn)移至不同襯底下，如果將氟化石墨烯轉(zhuǎn)移至柔性襯底上，則能夠?qū)崿F(xiàn)具有可彎曲、抗沖擊性和輕質(zhì)等特點的柔性光電探測器件。
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，氟化石墨烯可用于生物傳感器、組織工程、生物成像、醫(yī)學(xué)診斷與治療等多個方面。
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