高純度石墨是鋰離子電池和石墨烯生產(chǎn)的熱門材料。除非存在金屬催化劑，否則大多數(shù)有機(jī)材料在加熱時不能石墨化。而催化劑嵌入石墨中，又很難去除。在這里，我們提出了一種無催化方法，該方法使得被認(rèn)為無法進(jìn)行這種轉(zhuǎn)化的材料生產(chǎn)出高結(jié)晶度的石墨。在原子吸收光譜儀內(nèi)的爐內(nèi)，我們對聚偏二氯乙烯進(jìn)行重復(fù)的高溫脈沖，然后用拉曼光譜、x射線衍射和透射電鏡對其進(jìn)行分析。出乎意料的是，約90%的試樣轉(zhuǎn)變成高度有序的、幾乎沒有缺陷的石墨。我們提出了一種新的燒結(jié)途徑，其中氧攻擊抑制石墨化的結(jié)構(gòu)單元。我們對纖維素采用相同的方法，獲得的有序材料是傳統(tǒng)熔爐獲得的十倍，這證明聚偏二氯乙烯不是個例。這種方法可能被用于從任何有機(jī)材料中合成石墨，包括廢棄物，比如生物質(zhì)。
Fig. 1 概述了PVDC轉(zhuǎn)化為石墨的過程。
Fig. 2 高溫脈沖處理PVDC的XRD分析。
Fig. 3 高溫脈沖處理PVDC的拉曼光譜。
Fig. 4 六種高溫脈沖處理PVDC后的TEM圖。
Fig. 5 高溫脈沖處理纖維素的分析。
Fig. 6高溫脈沖石墨化的機(jī)理。
相關(guān)研究成果于2020年由澳大利亞西澳珀斯科廷大學(xué)Irene Suarez-Martinez課題組，發(fā)表在Communications Materials(https://doi.org/10.1038/s43246-020-0045-y)上。原文：Catalysis-free transformation of non-graphitising carbons into highly crystalline graphite。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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