本文关键：
一种简略，环保和可扩展的办法，以制浆黑液为前体，经过一锅活化组成法，无需任何添加剂即可组成化学转化的石墨烯片。
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效果简介
本发明的化学转化的石墨烯片首要取决于石墨与强氧化剂的脱落，强氧化剂对环境构成沉重负担。本文北京林业大学资料学院王西鸾副教授与孙润仓教授 （同为通讯作者）团队在Carbon期刊宣布名为“Green synthesis of chemical converted graphene sheets derived from pulping black liquor”，研究报告了一种简略，绿色和可扩展的办法，该办法经过一锅活化组成法从制浆工业中的生物质废物资源黑液中组成出石墨烯片。
制浆黑液由碱性木质素为首要成分，具有苯基骨架和缩合的芳族链段，从异质化学状况顺次转移到微米级石墨烯片中。所提出的转化机理最重要的包含芳族再结合，重熔和脱氧反响，其间碱性物质作为原位活化剂。由制浆黑液（BL-G）取得的石墨烯片显现出典型的六角形蜂窝状晶格，厚度为1-3个原子碳层，横向尺度可操控在0.36至2.5μm之间。将单层或几层BL-G薄膜旋涂到柔性基板上后，它能够出产出通明导电薄膜（TCF），薄层电阻低薄层电阻约为2.1kΩsq-1，关于550 nm光的通明度为85％，标明其用作柔性电极资料的潜力很大。这种绿色组成道路可能为大规模出产化学转化的石墨烯片铺平道路。
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图文导读
图1。（a）BL-G薄片的AFM和（b）TEM图画。（c）具有1-3层的BL-G薄片的HR-TEM图画。（d）顶部：原子分辩的HR-TEM图画（左）和选定区域的电子衍射图（右），显现晶格距离为0.21 nm的有条不紊的蜂窝晶格结构。下图：扩大的HR-TEM图画显现出大面积有条不紊的石墨烯晶格。在12 h的反响时间内组成了特征性的BL-G片。
图2。BL-G的（a）C1s，（b）O1s的高分辩率XPS光谱。（c）BL-G的FT-IR光谱。（d）BL-G的拉曼光谱。在12 h的反响时间内组成了特征性的BL-G片。
图3。（a）从制浆黑液到BL-G片的转化机理计划（包含芳族再结合，重熔和脱氧反响）。（b）制浆黑液和（c）BL-G板的2D-HSQC NMR光谱。木质素中存在的典型单元包含（d）G，（e）H，（f）S，（g）p CA和（h）在BL-G片材中发生芳族共轭。
图4。（a–c）BL-G的AFM图画分别在3 h，9 h和12 h的反响时间内取得。
（d–f）从无定形到结晶的逐步有序石墨烯晶格的HR-TEM图画，标明晰石墨烯构成进程的构成机理。
（g–i）拉曼光谱，ID：IG比逐步下降。
（j–l）。在反响时间分别为3 h，9 h和12 h时取得的与BL-G对应的横向尺度的统计图。
图5。（a）在通明且柔软的PET基材上旋涂后的BL-G数码照片和（b）计划。
（c）左：空白PET，右：在12小时的反响时间内用BL-G薄片制成的TCF。
（d）根据BL-G的TCF的薄层电阻（左垂直轴为蓝色）和550 nm光的通明度（右垂直轴为赤色）随反响时间3小时，6小时，9小时和12小时而改变。
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小结
一种新颖的途径，能够终究靠简略，绿色和可扩展的一锅激活组成办法直接从制浆黑液生物质资源中组成化学转化的石墨烯片。首要由木质素成分组成的制浆黑液先后从无定形的非均相化学状况转变为微米级的石墨烯晶体结构。在碱性环境下，木质素能够大幅度的提高热转化进程中的化学反响性，导致解聚为低分子木质素链段并从头键合为稠合的芳族链段。所取得的BL-G薄片的厚度为1-3个原子碳层，经过调理反响时间，可操控的横向尺度均匀规模为0.36至2.5μm。在柔性PET基材上旋涂后，根据BL-G的TCF的制作具有添加的电导率和下降的通明度。根据BL-G的TCF的薄层电阻约为2.1kΩsq-1，关于550 nm光的通明度为85％。这种用于化学转化的石墨烯的可扩展组成而不是惯例的氧化复原办法的绿色道路关于大规模出产和使用石墨烯资料具有巨大的价值。
参考文献：
Green synthesis of chemical converted graphene sheets derived from pulping black liquor
链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.11.041
作者：
ZheyuanDing,TongqiYuan,JialongWen,XuefeiCao,ShaoniSun,LingPingXiao,QuentinShi，XiluanWang，RuncangSun
