石墨烯材料全景指南:本体材料 × GO/rGO 前驱体 × 功能化掺杂 × 分散墨水与复合器件(含选型路线图)
石墨烯材料全景指南:本体材料 × GO/rGO 前驱体 × 功能化掺杂 × 分散墨水与复合器件(含选型路线图)
石墨(graphite)、石墨烯(graphene)、氧化石墨烯(GO)与还原氧化石墨烯(rGO)常被统称为“石墨烯相关材料”,但它们并不是同一种东西的不同叫法:结构完整性(sp² 连续网络是否被打断)、含氧官能团多少、以及片层形态(单层/少层/堆叠)的差异,会直接决定材料在你手里的“真实表现”——导电性、分散/成膜难易、可功能化程度、以及最终应用场景(器件薄膜、复合填料、膜分离、储能电极、导电油墨等)。
先用一张“关系图”把它们放在同一条线上
1 石墨(graphite):很多层“碳原子薄片”堆起来(像一本书)
2 石墨烯(graphene):从书里撕下来的一页——单原子层、sp² 碳蜂窝晶格
3 氧化石墨烯(GO):这“一页”上被强氧化,贴了很多含氧官能团(羟基/环氧/羧基等),sp² 连续网络被打断,因此更亲水、可分散,但导电性大幅下降
4 还原氧化石墨烯(rGO):把 GO 上的含氧基团“尽量去掉”,让 sp² 网络部分恢复,导电性回升;但通常仍残留氧/缺陷,离“完美石墨烯”有差距
备注信息:
1. GO 通常不是先得到单层 graphene 再氧化,而是更常由石墨氧化成 graphite oxide 后再剥离得到。
2. 验室与工业更常见路径是:graphite(多层堆叠)→ 氧化得到 graphite oxide(块体层状固体)→ 再剥离成 GO(单层/少层片);经典路线之一是 Hummers/改进 Hummers 制备 graphite oxide。
3. GO 的氧化不仅是‘贴官能团’,往往还会带来孔洞/断裂/片径变化,所以它不是‘干净的一页被贴了贴纸’那么理想。
1)Graphene(石墨烯)
模块 | 关键信息 |
定义 | IUPAC:石墨烯是碳的一种同素异形体,其结构为一原子厚、sp² 键合碳原子构成的平面蜂窝(六角)晶格。 |
结构本质 | “连续 sp² π 共轭网络”的二维极限;理想情况下缺陷少、晶格完整。 |
核心特点 | 电学:本征、理想单层”常被视为零带隙;但在纳米带限域、与基底/应变/开隙工程等情况下可以出现有效带隙或显著改变输运。 |
| 力学/热学/光学:常被用于强调其极限性能(高强度/高热导/单层高透光)。注意这些多是“高质量样品/理想状态”的上限叙事。 |
优势 | 追求极致导电/导热/力学增强、或追求更“器件级”的晶格与界面可控(如 CVD 单层/少层)时,理论天花板最高。 |
劣势 | 难分散/难溶液加工(易团聚、易堆叠);很多“粉体石墨烯”实际是少层/纳米片集合(graphene nanoplatelets 等),批次差异与表征不足会直接拖垮复现性。 |
常见科研应用 | 透明导电/柔性电子与器件界面层、传感器;导热界面材料与复合增强填料;导电型催化载体/二维界面工程。 |
方法学的“最小表征” | 层数/片径(AFM/TEM)、缺陷(Raman)、残留污染与结构(XPS/元素)、电学(片电阻/电导)。ISO/表征共识类文献强调要区分单层/双层/纳米片并按粉体/分散体系给出结构表征序列。 |
2)GO(氧化石墨烯)
模块 | 关键信息 |
定义 | GO 通常指在碳片层上引入大量含氧官能团(羟基/环氧/羧基/羰基等)的氧化产物,sp² 网络被显著打断,因此更亲水、更易分散、更易化学改性。 |
关键工艺背景(容易被忽略但很重要) | 实验上常见路线是先把石墨氧化成graphitic/graphite oxide(石墨氧化物)再剥离得到 GO 分散体系;经典方法之一是 Hummers 法(制备 graphitic oxide)。 |
结构特征(为什么“非均一”是常态) | GO 结构通常被描述为“sp² 芳香岛 + sp³/氧化区”的高度非均一体系;含氧基团分布、缺陷密度、片径/层数强依赖制备与处理条件。 |
核心特点 | 可分散/可加工:水与部分极性溶剂中更容易形成稳定分散体,利于涂布、过滤成膜、复合。 注:盐/离子强度上升、pH 变化、二价阳离子(Ca²⁺/Mg²⁺)会显著削弱静电稳定性,引发絮凝 |
| 可功能化:官能团提供共价/非共价改性入口(接枝、层层组装、复合、负载)。 |
优势 | “最容易做成材料的二维碳平台”:成膜、复合、表面化学调控非常顺手;层状结构利于膜/阻隔/通道设计。 |
劣势 | 导电性显著下降:由于 sp² 共轭被破坏,GO 常被描述为电绝缘/弱导电(随氧化程度变化)。 |
常见科研应用 | 分离膜/水处理/气体阻隔;高分子/陶瓷复合材料界面增强与阻隔提升;传感/生物界面(需严格对照杂质与片径);作为“可化学设计的碳基平台”用于负载与组装。 |
方法学的“最小表征” | C/O 与官能团(XPS/FTIR)、缺陷(Raman)、片径/层数(AFM/TEM)、分散稳定性(ζ 电位/粒径)、杂质/残留(离子/金属)。 |
3)rGO(还原氧化石墨烯)
模块 | 关键信息 |
定义 | rGO 是对 GO 进行化学/热/电化学等还原处理后得到的材料:含氧基团减少、sp² 域增大、导电性回升,但通常仍残留氧与缺陷。 |
关键提醒 | rGO 往往是“graphene-like material”,很难完全恢复到高质量单晶石墨烯;评价 rGO 的关键是“去氧 + 缺陷修复”的综合程度。 |
常见还原路线 | 化学还原(如抗坏血酸/肼/硼氢化物/HI 等)、热还原、溶剂热/水热、电化学还原等;不同路线会带来不同残氧/缺陷与电导差异。 |
优势 | 相比 GO 导电性显著提升,同时仍相对易做成膜/复合;对许多工程与科研用途,“不需要器件级石墨烯”时 rGO 很实用。 |
劣势(复现性敏感点) | 方法依赖强:不同还原方法/程度会导致 C/O、缺陷密度、堆叠程度与电导大幅变化; |
常见科研应用 | 储能电极与导电骨架(电池/超级电容);导电涂层/油墨/EMI 屏蔽;电催化载体与导电网络构建。 |
方法学的“最小表征” | 还原程度(XPS C/O、官能团变化)、缺陷(Raman ID/IG)、电学(片电阻/电导)、堆叠/孔结构(XRD/BET)、分散性变化(往往更疏水更易团聚)。 注:Raman 的 ID/IG 在 GO→rGO 过程中不一定降低,反而常见上升;需结合 XPS(C/O、官能团)与片电阻/电导等联合解读,避免把“D 峰增强”简单等同于更差/更好。 |
维度 | 石墨烯 Graphene | 氧化石墨烯 GO | 还原氧化石墨烯 rGO |
结构本质 | 一原子厚、连续 sp² 蜂窝晶格 | sp² 网络被氧化打断,含氧官能团丰富、结构非均一 | 部分恢复 sp²,但常有残余氧/拓扑缺陷,难回到本征 graphene |
电学表征 | 器件级/高质量薄膜:可谈迁移率;粉体网络更看片电阻/渗流 | 多数情况下弱导电/近绝缘(随氧化程度而变) | 电导显著回升,但受残氧/缺陷与堆叠影响大 |
分散/加工(需注明介质) | 水相难分散、易团聚;部分有机溶剂/表面活性剂体系可改善 | 水/极性溶剂易分散、易成膜 | 通常比 GO 更疏水、易再堆叠;需改性/稳定剂时才“好加工” |
化学改性 | 可共价/非共价改性,但共价常引入 sp³ 缺陷并牺牲本征优势 | 官能团入口多,最易功能化/组装/复合 | 可改性但位点/均一性更复杂;常借助缺陷/残氧做锚定 |
典型用途 | 高质量薄膜器件、极限导热导电、界面物理;(粉体则更多走复合/导电填料) | 膜材料、阻隔/分离、复合材料界面、功能化平台 | 储能/电化学、导电网络、涂层油墨/EMI 等工程用途 |
5)术语边界说明
术语 | 它到底指什么 | 为什么要区分 |
graphite/graphitic oxide(石墨氧化物) | 多层氧化的石墨层状固体,常由 Hummers 等方法制得 | 很多论文里 GO 的前驱体其实是它(未完全剥离前) |
graphene oxide(GO) | 通常指剥离后得到的单层/少层含氧碳片(分散体或粉体) | “同名不同物”会造成导电性、片径、杂质差异巨大 |
graphene nanoplatelets / few-layer graphene | 少层石墨烯纳米片(不等于单层 graphene) | 商业粉体常属于此类;性质与“单层石墨烯”差别明显,需按 ISO/表征去说清楚 |
rGO | GO 还原产物(graphene-like) | 不等于高质量 graphene,必须报告还原方法与程度 |
功能化与掺杂:它解决的不是“更高级”,而是“更好用/更可控”
功能化(羧基/羟基/氨基/巯基/硅烷等)与异质原子掺杂(N/B/S/P 等)并不是“给石墨烯加标签”,核心目的是把石墨烯从“性能上限很高但难加工、难复现”的材料,变成在体系里能分散、能粘住、能负载、能产生可重复界面效应的工程材料。
1. 功能化更像“相容性与界面工程”:让它更容易进入水相/极性体系,或与树脂/基底形成更强的界面粘结(提升应力传递、降低团聚、减少迁移/渗出)。
2. 掺杂更像“电子结构与活性位工程”:通过改变局部电荷分布/缺陷态,引入更适合电化学或催化的活性位(但变量更多,机理归因更难)。
怎么选
1. 要的是“更好分散/更好粘结/更好相容” → 先选功能化(羧/羟/氨/巯/硅烷),再谈导电与强度折中。
2. 要的是“电催化/储能活性位、反应选择性” → 选掺杂或共掺(N/S/P/B…),同时准备更完整表征链路。
3. 注意不是 “官能团越多越好”或“掺杂越高越好”:过度共价改性会引入 sp³ 缺陷、降低本征导电/导热;掺杂材料批次差异也更显著。
分散体/浆料/墨水与复合器件
当应用目标从“研究材料本征”转向“把它做成电极/涂层/导电膜/印刷图形/器件”,决定成败的往往不再是“买的是不是最纯”,而是:能不能稳定分散、能不能成膜、干燥/退火后电阻能否下来、以及批次间工艺窗口是否一致。这正是分散体/浆料/墨水与复合器件类产品的价值:它们把最耗时、最影响复现性的步骤(分散、配方、流变、负载)前置标准化,可以快速建立基线样品。
怎么选
1. 要做电极制浆(电池/超级电容)→ 先看NMP/DMF 浆料与“是否兼容粘结剂体系(PVDF/CMC/SBR 等)”。
2. 要做涂布/喷涂导电膜 → 先看溶剂体系 + 固含 + 分散剂残留,再看干燥/退火后片电阻。
3. 要做印刷(丝网/凹印/柔印/3D 打印)→ 关键是黏度与流变窗口、颗粒/片径是否堵网、以及干后附着力与导电性。
4. 要做“买来即测”的电催化对比 → 复合材料(Pt/Pd/氧化物/合金@graphene/rGO)能最快建立对照,但务必确认金属含量与粒径分布、分散介质、以及上电极的固定方式,否则“掉粉/迁移”会让数据失真。
5. 要做器件/透明导电/传感 → 薄膜/芯片类产品的关键不在“有没有单层”,而在转移与污染控制(例如 PMMA 残留)、以及器件工艺一致性。
石墨烯相关产品分类表
主类 | 覆盖范围 | 典型形态 | 适配任务 | 选型时要确认的关键点 |
1. 石墨烯本体材料库 | 高纯/工业级、物理法大尺寸、微片/纳米片/高比表面积、石墨烯管、高导电、三维/热膨胀等 | 粉末、微片、纳米片、管、3D 结构体 | 导电/导热/屏蔽/增强、电极骨架 | 片径&层数(搭桥能力/渗流阈值)、纯度/灰分(杂质影响电化学/颜色)、比表面积(活性/吸附)、可分散性(否则性能上不去) |
2. GO & rGO 前驱体库 | GO 溶胶/溶液/粉末/膏体;rGO 及磺化/胺化等衍生 | 水分散、溶胶、粉末、膏体 | 水性成膜/涂层、二次改性、膜/吸附;rGO 偏导电骨架 | GO:浓度/单层比例/稳定性;rGO:还原方式导致缺陷与官能团差异(影响导电与活性);衍生物:官能团类型与盐型(如钠盐)决定溶解/离子传导与相容性 |
3. 功能化与掺杂库 | 羧/羟/氨/巯、硅烷;N/B/S/P 与共掺;Pt 掺杂 | 粉体或分散体 | 复合材料界面增强、吸附/偶联、电催化/储能活性位工程 | 官能团含量(过低没效果、过高可能损导电);掺杂类型决定反应选择性;硅烷/胺类会强烈影响与树脂/基材的粘附与分散路线 |
4. 分散体/浆料/墨水工艺库 | 水性/NMP/DMF/乙醇分散、印刷墨水、3D 打印墨水、光子退火油墨 | 分散液、浆料、墨水 | 直接涂布/喷涂/印刷/制浆,追求快速落地 | 溶剂兼容(与树脂/电极体系)、分散剂残留(可能升电阻/影响电化学)、固含&黏度(决定能否印刷/成膜)、干燥/退火窗口(决定最终电导) |
5. 宏观结构与器件库 | 石墨烯纸/自支撑纸、单层薄膜(含 PMMA)、FET 芯片、镍泡沫石墨烯、气凝胶/泡沫 | 片材、薄膜、芯片、3D 骨架 | 器件验证、柔性电子、结构电极、轻质导电骨架 | 薄膜:转移与污染控制(PMMA 残留会影响电学);纸:厚度/孔隙影响电阻与浸润;泡沫/气凝胶:机械强度与回弹;镍泡沫:集流体与负载工艺适配 |
6. 复合材料/催化载体库 | Fe₃O₄、Mn₃O₄、TiO₂、Pt/Pd、PtCo、PtPd…;CNT-石墨烯气凝胶等 | 现成分散液或复合体 | 电催化/电化学对比、磁分离吸附等 | 金属含量/粒径分布(直接决定活性)、分散介质(丙酮等对体系兼容性)、是否需要换溶剂/二次固定(否则上电极就掉粉/迁移) |
任务 → 推荐产品路线
任务/场景 | 首选产品族 | 次选/补充 | 为什么这么选 | 最少要确认的参数 |
导电填料/EMI 屏蔽/导电涂层(工程向) | 石墨烯本体微片/纳米片/高导电等级 | 直接用水性/溶剂型分散体或印刷墨水 | 工程上决定性能的往往是“能否形成稳定导电网络”,片径/层数/分散状态比“名义纯度”更敏感 | 片径&层数;分散介质/分散剂;固含/黏度(涂布工艺) |
导热/热管理复合 | 片状石墨烯(微片/纳米片)/大尺寸 | 三维石墨烯/热膨胀物(做多孔骨架) | 导热更依赖片层搭桥与取向;大尺寸更利于降低界面热阻,但加工/分散更难 | 片径;形态(粉体/片材/3D);与基体相容性(是否功能化) |
复合增强(树脂/涂层力学) | 功能化石墨烯(羧/羟/氨/巯)或硅烷改性 | GO(做界面/层状增强) | 增强靠“界面粘结+应力传递”,功能化比裸石墨烯更容易发挥;但官能团过多会牺牲导电 | 官能团含量;分散介质;与树脂反应性/相容性 |
水性成膜/膜材料/吸附 | GO 水分散(溶胶/溶液/胶体) | 氨功能化 GO;GO 粉末二次分散 | GO 官能团多、静电稳定好,更适合水相成膜;做吸附/膜分离也更常用 | 浓度;单层比例/稳定性;盐/离子强度敏感性(是否易絮凝) |
电极制浆(储能) | NMP/DMF 浆料或高比表面积微片;CNT 复合浆料 | rGO/掺杂石墨烯(做活性位) | 制浆最怕“分散不均+粘结剂/溶剂不兼容”;直接浆料能快速建立基准;CNT 复合更利于构建导电骨架 | 浆料溶剂体系;固含/黏度;比表面积/片径;分散剂含量 |
电催化/对比实验 | 直接用金属/氧化物/合金复合(Pt/Pd/PtCo…)或 Pt 掺杂 | 掺杂/共掺石墨烯(N/S/P/B) | 催化对比最省时的路线是“买到即测”;掺杂是做机理与活性位工程的路线,但变量更多 | 金属含量/载体类型;分散介质;是否需要固定/换溶剂;掺杂类型 |
器件/透明导电/传感 | 单层石墨烯薄膜(含 PMMA)/FET 芯片 | 片电阻明确的分散体(做导电膜验证) | 器件路线的关键是“工艺一致性与污染控制”;薄膜/芯片是最低工艺门槛路线 | 基底与转移层(PMMA);尺寸/完整性;清洗/退火需求;片电阻(若有) |
荧光/光电探针 | GQDs(水分散或粉末) | 不同片径做对照 | GQDs 的核心变量是“粒径/表面态/溶剂体系”,决定发光与稳定性;粉末便于换体系 | 粒径信息;溶剂/浓度;保存与光稳定性(是否需避光) |
阿拉丁石墨烯/氧化石墨烯全系产品选型指南:从本体材料、GO/rGO 前驱体到功能化掺杂、分散墨水与复合器件
选型导航
你要解决的事(先定任务) | 先看哪张表 | 为什么先看它 | 会选到的产品形态 |
做导电/导热/EMI 屏蔽/复合增强(工程通用) | 表1|石墨烯本体与结构体/器件 | 先决定“底盘材料”(片径/层数/结构形态)才能把性能上限定下来 | 高纯/工业级石墨烯、微片/纳米片、高导电、三维/热膨胀、石墨烯纸/泡沫等 |
做水性成膜、涂层、膜材料、吸附,或需要后续化学改性 | 表2|GO / rGO 系列 | GO/rGO 是最常用“溶液加工与二次改性”入口,决定分散与成膜可行性 | GO 溶胶/溶液/粉末/膏体、rGO、磺化 rGO、胺化 rGO 等 |
做界面粘结/相容性优化,或做电催化/储能活性位工程 | 表3|功能化与掺杂石墨烯 | 官能团/掺杂类型直接决定“能否分散、能否粘住、是否更活性” | 羧/羟/氨/巯基化、硅烷改性、N/B/S/P 掺杂与共掺、Pt 掺杂等 |
要直接上工艺:制浆/涂布/喷涂/印刷/3D 打印/光子退火,或要现成复合催化材料 | 表4|分散体/浆料/墨水与复合材料 | 这类产品“省掉分散与负载步骤”,最快做出可验证样品 | 水/NMP/DMF/乙醇分散体与浆料、印刷墨水、3D 打印墨水、Pt/Pd/氧化物复合分散液等 |
表1|石墨烯本体与结构体/器件(粉体/片材/纸/薄膜/气凝胶/芯片/量子点)
分类 | 阿拉丁货号 | 名称 | Cas编号 | 规格或纯度 | 产品特色或应用 |
石墨烯本体|工业级粉体/片层 | 工业级石墨烯 | —— | ≥97%, Diameter:<6 μ m; Number of floors:<10 | 规模化应用取向(导电/导热/增强);片径与层数给出,便于做复合与涂层配方窗口评估 | |
石墨烯本体|物理法高纯粉末(超大尺寸) | 物理法石墨烯粉末 | —— | ≥99.7%, 厚度:<3 nm,直径:8080 μmμm | 超大尺寸+薄层有利于构建高效导电/导热通路与增强;适合高端复合材料、导热/屏蔽、基础对比 | |
还原石墨烯|化学还原(大片径) | 大片径化学还原石墨烯 | 7782-42-5 | 直径:1-100μm | 较高导电网络构建能力;常用于导电填料、导电涂层、储能电极等 | |
石墨烯片/微片|纳米微片(较大粒径) | 石墨烯纳米微片 | 7782-42-5 | 粒径25μm,表面积20-25m²/g | 典型 GNP 类填料;适合导热/导电/增强复合材料与屏蔽材料 | |
石墨烯片|工业级粉体 | 石墨烯片 | 7782-42-5 | 工业级, ≥90% | 性价比取向的导电/导热/增强填料;适合复合材料与屏蔽/涂层方向 | |
石墨烯|高纯粉体 | 石墨烯 | 1034343-98-0 | 高级纯, ≥98% | 更适合作为基准材料与高要求研究;用于机理研究、器件/电极对比等 | |
石墨烯|超高单层比高纯 | 高纯石墨烯 | 7782-42-5 | 单层比率>99.8%,厚度0.8-1.2nm,直径0.8-3μm | 超高单层比例更利于构建二维导电/导热网络;适合高端导电、器件与高一致性研究 | |
石墨烯微片|高比表面积 | 石墨烯微片 | 1034343-98-0 | Specific surface area:750m2/g | 高比表面积利于吸附/电化学活性界面;常用于超级电容/电池、电催化载体等 | |
石墨烯片|高纯纳米片 | 纳米石墨烯片 | 7782-42-5 | ≥99.5% | 高纯度利于减少杂质干扰;适合高性能复合、导电/导热与科研对比 | |
石墨烯本体|高导电等级 | 高导电石墨烯 | —— | ≥98% | 面向导电网络构建(导电填料/导电涂层/电极);适合对电阻/导电性能更敏感的配方 | |
石墨烯片/纳米片|粉末 | 石墨烯纳米片 | —— | 粉末 | 通用型纳米片填料;用于导电/导热/增强、屏蔽与涂层改性 | |
碳纳米结构|石墨烯管 | 石墨烯管 | —— | ≥98%, Specific surface area:1300-1500 m2/g | 超高比表面积多孔/管状碳材料;适合吸附、储能电极、催化载体与导电网络构建 | |
三维/膨胀形态|热膨胀物 | 石墨烯热膨胀物 | 7782-42-5 | —— | 多孔/膨胀结构利于吸附与导电网络;常用于导电/导热填料、吸附与复合基体增强 | |
三维石墨烯|3D 结构体 | 三维石墨烯 | —— | —— | 3D 多孔导电骨架;常用于超级电容/电池电极、吸附与导电支架/复合框架 | |
石墨烯宏观形态|石墨烯纸 | 石墨烯纸 | 7782-42-5 | 板材尺寸30cm×34cm, 厚度200μm | 自支撑导电片材;常用于电极集流/柔性导电、EMI 屏蔽与热管理结构件 | |
宏观形态|自支撑石墨烯纸 | 自支撑石墨烯纸 | —— | —— | 自支撑导电片材,适合电极片、EMI 屏蔽、导热/导电结构件与二次加工 | |
薄膜|单层石墨烯(铜箔基) | 单层石墨烯薄膜 | 1034343-98-0 | 2.5cm x2.5cm 铜箔材 | CVD 单层石墨烯/转移前材料常见形态;适合器件、透明导电、传感与基础研究 | |
薄膜/器件级石墨烯|单层薄膜(铜箔基) | 单层石墨烯薄膜 | —— | 铜箔材上1厘米x 1厘米,带有PMMA涂层 | 典型 CVD 单层石墨烯供转移/器件加工;PMMA 便于转移工艺;适合传感、透明导电、基础器件研究 | |
三维骨架|镍泡沫石墨烯 | 镍泡沫石墨烯 | —— | 厚度1-1.2mm | 3D 集流体/骨架形态,适合直接做电极(电沉积/负载活性物);用于电催化与储能电极结构研究 | |
气凝胶/泡沫|超轻气凝胶 | 超轻石墨烯气凝胶 | —— | —— | 超低密度多孔结构;适合吸附、隔热/阻尼、轻质导电骨架与功能填充 | |
气凝胶/泡沫|高弹性石墨烯泡沫 | 高弹性石墨烯气凝胶(石墨烯泡沫) | —— | —— | 高回弹多孔导电骨架;适合柔性传感、可压缩电极、缓冲吸能与可穿戴导电结构 | |
气凝胶/泡沫|磁性气凝胶 | 磁性石墨烯气凝胶 | —— | —— | 兼具多孔骨架与磁响应;适合磁分离吸附、污染物去除、可回收催化/吸附材料 | |
气凝胶/泡沫|复合气凝胶(CNT 掺杂) | 掺杂CNT石墨烯气凝胶 | —— | —— | CNT 提供桥联导电网络+石墨烯骨架;常用于高导电多孔材料、电极支架、吸附与传感 | |
器件/芯片|石墨烯 FET 芯片 | 石墨烯场效应管芯片 | —— | S10 | 直接用于器件测试/传感验证;减少从材料到器件的工艺门槛 | |
石墨烯量子点|发光粉末 | 石墨烯量子点 | 7440-44-0 | 蓝色发光, 粉末 | 荧光标记/传感/成像与光电研究常用;也用于发光复合与探针体系 | |
石墨烯量子点|溶液 | 石墨烯量子点 | —— | 1mg/ml 片径3-6nm | 小尺寸 GQDs 发光/传感更常用;适合荧光探针、传感、生物成像与光电研究 | |
石墨烯量子点|水分散溶液 | 石墨烯量子点水分散溶液 | —— | —— | 水体系更利于生物/环境/水相传感;用于荧光传感、标记与水相材料复合 | |
石墨烯量子点|粉末 | 石墨烯量子点粉末 | —— | —— | 便于储存运输与二次配制;适合按需分散到不同溶剂/聚合物体系 | |
石墨烯量子点|溶液(较大片径) | 石墨烯量子点(GQDs) | —— | 1mg/ml 片径:15nm | 片径更大可能带来发光/吸收特性差异;适合做尺寸效应对比与复合发光体系开发 |
表2|氧化石墨烯 GO / 还原氧化石墨烯 rGO 系列(溶胶/溶液/粉末/膏体/功能化)
分类 | 阿拉丁货号 | 名称 | Cas编号 | 规格或纯度 | 产品特色或应用 |
氧化石墨烯|溶胶/胶体体系 | 氧化石墨烯溶胶 | 7782-42-5 | 氧化石墨烯含量:1-3wt% | GO 溶胶便于水相加工与成膜;适合涂覆、膜材料、复合分散体系 | |
氧化石墨烯|工业级溶液 | 工业级氧化石墨烯溶液 | 7782-42-5 | Single layer ratio >95% ,0.8~1.2 nm | 工业级更偏规模化分散;适合涂覆、复合分散、纸/膜前驱体系 | |
氧化石墨烯|纳米胶体(水分散) | 氧化石墨烯纳米胶体 | 7782-42-5 | 2 mg/mL,水分散液 | 稳定水分散更利于成膜/复合;适合膜、涂层、纤维/水凝胶复合等 | |
氧化石墨烯|试剂级溶液 | 试剂级氧化石墨烯溶液 | 7782-42-5 | 1mg/ml | 更适合实验室可重复的配方/对比;用于涂覆、分散、改性反应前驱体系 | |
氧化石墨烯|粉末(高纯) | 氧化石墨烯粉末 | 7782-42-5 | ≥99% | 便于称量与二次分散;适合做 GO 分散、制膜、还原/改性与复合材料路线 | |
氧化石墨烯|膏体(未剥离) | 氧化石墨烯 | —— | paste, non-exfoliated | 更偏“前驱体/中间体”形态;适合后续剥离、改性、制膜或复合制备路线 | |
氧化石墨烯相关|石墨烯氧化物(未细分) | 石墨烯氧化物 | —— | —— | 名称指向 GO/氧化物形态产品;常用于分散制备、改性反应与复合材料前驱 | |
氧化石墨烯|水分散液 | 氧化石墨烯 | —— | 10mg/ml, 水分散液 | 高浓度水分散,适合涂覆/成膜/复合分散;用于膜材料、涂层、吸附与前驱体路线 | |
功能化氧化石墨烯|氨基功能化(水分散) | 氧化石墨烯,氨功能化 | —— | 1mg/mL,在H₂O中分散 | 氨基位点便于与树脂/交联体系反应或偶联;适合界面增强、吸附、传感与生物偶联 | |
掺杂氧化石墨烯|氮掺杂 GO | 氮掺杂氧化石墨烯 | 7782-42-5 | —— | 兼具含氧官能团与 N 掺杂位点;适合进一步还原/功能化及电化学研究 | |
还原氧化石墨烯|化学还原 rGO | 还原氧化石墨烯 | —— | 化学还原,单层,片径1-5μm | rGO 导电性与缺陷/官能团并存;常用于电极导电骨架、复合增强与催化载体 | |
功能化 rGO|四乙烯五胺功能化 | 还原氧化石墨烯 | —— | 四乙烯五胺功能化 | 多胺位点提升络合/吸附与反应活性;适合重金属吸附、界面增强、催化载体与水相复合 | |
rGO 衍生物|磺化 rGO(钠盐) | 磺化还原氧化石墨烯 | —— | 钠盐 | 磺酸盐基团提升亲水性/离子传导与分散;适合水相导电复合、离子交换/膜与界面改性 |
表3|功能化与掺杂石墨烯(官能团/异质原子/氟化/硅烷/金属负载)
分类 | 阿拉丁货号 | 名称 | Cas编号 | 规格或纯度 | 产品特色或应用 |
功能化石墨烯|羧基化(纳米小尺寸) | 羧基化石墨烯(纳小尺寸) | 7782-42-5 | 直径:50-200nm Single layer ratio:>98% Carboxyl ratio:8.0 wt% | 表面羧基增强亲水/分散与界面结合;常用于复合材料增韧、传感/生物偶联与水相体系改性 | |
功能化石墨烯|羟基化(纳米小尺寸) | 羟基化石墨烯(纳小尺寸) | 7782-42-5 | 直径:50~150nm Single layer ratio:>98% Hydroxyl ratio: 12 wt% | 羟基提升极性与相容性;适合水性/极性树脂复合、涂层与界面改性 | |
功能化石墨烯|氨基化(纳小尺寸) | 氨基化石墨烯(纳小尺寸) | 7782-42-5 | 直径:1-5 μm Single layer ratio >80% Amine ratio:4.0 wt% | 氨基便于与环氧/异氰酸酯等反应或静电吸附;常用于树脂增强、吸附与功能界面构建 | |
功能化石墨烯|巯基化 | 巯基化石墨烯 | 7782-42-5 | 单层比例:> 80%硫醇比率:4.0wt% | 巯基可与金属/表面发生强相互作用;常用于吸附、金属纳米粒子锚定、传感与界面改性 | |
石墨烯衍生物|氟化石墨烯 | 氟化石墨烯 | 51311-17-2 | 氟含量:~53%,片径:4-10 μm | 表面氟化带来疏水/低表面能与电学改变;常用于润滑、自清洁涂层与功能复合研究 | |
掺杂/负载石墨烯|铂掺杂 | 铂掺杂石墨烯粉末 | 7782-42-5 | Pt含量:40~50wt% | 贵金属负载型导电载体;常用于电催化/电化学研究与催化剂对比 | |
表面改性石墨烯|硅烷改性 | 石墨烯 | —— | 硅烷改性 | 提升与硅基/无机体系或某些树脂的相容性与界面结合;适合复合材料、涂层与界面工程 | |
掺杂石墨烯|氮掺杂 | 氮掺杂石墨烯 | 7782-42-5 | ≥98% | N 掺杂调控电子结构与缺陷位;常用于电催化/储能与传感研究 | |
掺杂石墨烯|N 掺杂 | 掺氮石墨烯 | —— | —— | N 掺杂调控电子结构/缺陷位;常用于电催化、储能电极、气体/电化学传感 | |
掺杂石墨烯|S 掺杂 | 掺硫石墨烯 | —— | —— | S 掺杂改变表面化学与活性位;常用于电催化/储能与界面化学研究 | |
掺杂石墨烯|B 掺杂 | 掺硼石墨烯 | —— | —— | B 掺杂引入 p 型特征与缺陷位;用于电催化、传感与导电复合体系调控 | |
掺杂石墨烯|P 掺杂 | 掺磷石墨烯 | —— | —— | P 掺杂提升活性位/亲电解液性等;常见于 ORR/OER/HER 等电催化与储能研究 | |
共掺杂石墨烯|N/S 共掺 | 氮/硫共掺杂石墨烯 | —— | —— | 双掺杂常带来更丰富活性位与更强调控;用于电催化与储能性能优化对比 | |
共掺杂石墨烯|N/P 共掺 | 氮/磷共掺杂石墨烯 | —— | —— | N/P 协同调控电荷分布与缺陷;常用于电催化、储能与导电网络性能提升研究 | |
共掺杂石墨烯|B/N 共掺 | 硼/氮共掺杂石墨烯 | —— | —— | B/N 协同调控电子结构;常用于电催化与传感的活性位工程对比研究 |
表4|分散体/浆料/墨水与复合材料(溶剂体系/印刷与打印/纳米复合/母粒)
分类 | 阿拉丁货号 | 名称 | Cas编号 | 规格或纯度 | 产品特色或应用 |
石墨烯分散体|NMP 浆料 | 石墨烯NMP浆料 | 7782-42-5 | 石墨烯含量:1-1.5%wt,分散剂含量:0.2-0.3%wt | 适配有机溶剂体系与涂布/制浆;常用于电极、导电涂层、油墨前驱体系 | |
石墨烯分散体|水性浆料 | 石墨烯水性浆料 | 7782-42-5 | 石墨烯含量:1-1.5%wt,分散剂含量:0.2-0.3%wt | 低 VOC 水性体系;适合水性涂层、导电油墨、水性复合材料 | |
石墨烯分散体|分散液 | 石墨烯分散液 | 7782-42-5 | 石墨烯含量:0.4~0.6%wt,分散剂含量:0.4~0.6%wt | 便于直接添加与稀释配方;适合导电改性、喷涂/浸涂等工艺 | |
工业级石墨烯分散体|水性高含量浆料 | 工业级纳米石墨烯片水性浆料 | 7782-42-5 | 工业级纳米石墨烯含量:5wt%,分散剂含量:0.15wt% | 更高固含利于规模化配方;适合水性导电涂层/复合材料快速上量 | |
工业级石墨烯分散体|NMP 浆料 | 工业级纳米石墨烯片NMP浆料 | 7782-42-5 | 工业级纳米石墨烯含量:1-5wt%,分散剂含量:1-1.5wt% | 适配有机体系制浆与涂布;常用于电极浆料、溶剂型涂层与油墨体系 | |
复合浆料|石墨烯+CNT 水性复合 | 工业级纳米石墨烯片碳纳米管复合水性浆料 | 7782-42-5 | GNP和CNTs含量:1-5wt%,GNP:CNTs 1:1,分散剂含量:0.2-1.0wt% | GNP 提供面内导电/导热,CNT 构建桥联网络;常用于导电涂层/电极导电骨架与高可靠导电复合 | |
石墨烯分散体|DMF 浆料 | 石墨烯DMF浆料 | —— | ≥98%, Thickness: 0.55~3.74nm; Diameter: 0.5-3 μ m; Number of floors:<10 | 适配 DMF 体系制浆/涂覆;给出厚度/层数/粒径,便于做可重复配方与性能对比 | |
石墨烯分散体|乙醇浆料 | 石墨烯乙醇浆料 | —— | ≥98%, Thickness: 0.55~3.74nm; Diameter: 0.5-3 μ m; Number of floors:<10 | 乙醇体系更利于低毒/快挥发工艺;适合喷涂、涂布、溶剂型配方与快速成膜 | |
石墨烯分散体|DMF 分散(给出片电阻) | 石墨烯分散 | —— | 1mg/mLDMF,片电阻4.8千欧/平方英寸 | 带“片电阻”指标便于做导电膜/涂层直观选型;适合器件前驱分散与导电薄层制备 | |
石墨烯分散体|NMP 分散(高浓度) | 石墨烯分散体 | —— | 10mg/mL,在NMP中分散 | NMP 常用于电极/涂层制浆;高浓度利于直接配方与稀释;适合储能电极、导电涂层 | |
墨水/印刷|光子退火专用石墨烯油墨 | 用于旋涂/喷涂光子退火的石墨烯油墨 | —— | 用于旋涂、喷涂、光子退火 | 面向制备工艺(旋涂/喷涂+光子退火)的一体化选择;适合快速制备导电图形/薄层导电膜 | |
复合墨水|石墨烯/PEDOT:PSS | 石墨烯/PEDOT:PSS混合油墨 | —— | DMF中的色散 | 导电聚合物+石墨烯协同(柔性导电/涂覆加工友好);用于柔性电子、导电涂层与器件电极层 | |
墨水/印刷|水性印刷石墨烯墨水 | 石墨烯墨水在水中 | —— | 柔印/凹印/丝网印刷 | 面向印刷工艺(柔印/凹印/丝网);适合规模化图形化导电线路与柔性电子 | |
墨水/印刷|凹版印刷石墨烯油墨 | 石墨烯油墨 | —— | 用于凹版印刷,含乙基纤维素松油醇,可凹版印刷 | 体系已为凹版印刷适配(黏结/溶剂体系明确);适合卷对卷导电图形与功能涂层 | |
墨水/打印|3D 打印墨水 | 3D打印石墨烯墨水 | —— | —— | 适合直写/喷印/3D 打印制备导电图形;用于柔性电子、传感与快速原型验证 | |
复合母粒/填充料|石墨烯纳米片/PP 颗粒 | 石墨烯纳米片/聚丙烯颗粒 | —— | —— | 便于塑料加工直接投料(母粒思路);适合 PP 导电/增强/导热改性与工程化应用 | |
纳米复合材料|Fe₃O₄/石墨烯 | Fe₃O₄/石墨烯纳米复合材料 | —— | 10 mg/mL,丙酮分散液 | 磁性氧化物+石墨烯导电载体;常用于磁分离、吸附/催化与电化学复合研究 | |
纳米复合材料|Mn₃O₄/rGO | Mn₃O₄/还原氧化石墨烯纳米复合材料 | —— | 10 mg/mL,丙酮分散液 | 过渡金属氧化物+rGO 导电骨架;常用于储能电极与电化学研究 | |
纳米复合材料|PtCo/石墨烯 | PtCo/石墨烯纳米复合材料 | —— | 10 mg/mL,丙酮分散液 | 贵金属合金负载型;常用于电催化/电化学性能评估与对比 | |
纳米复合材料|PtCo/rGO | PtCo/还原氧化石墨烯纳米复合材料 | —— | 10 mg/mL,丙酮分散液 | rGO 提供导电与锚定位;适合电催化与载体效应对比研究 | |
纳米复合材料|PtPd/石墨烯 | PtPd/石墨烯纳米复合材料 | —— | 10 mg/mL,丙酮分散液 | 双金属体系常用于电催化/传感研究;石墨烯提升分散与导电 | |
纳米复合材料|TiO₂/石墨烯 | TiO₂/石墨烯纳米复合材料 | —— | 10 mg/mL,分散液(丙酮中) | 半导体氧化物+导电碳;常用于光催化/电化学与功能涂层研究 | |
纳米复合材料|Pd/石墨烯(分散液) | 钯/石墨烯纳米复合材料 | —— | 10 mg/mL,丙酮分散液 | 典型贵金属催化体系载体;适合氢化/偶联等催化研究与电催化对比 | |
纳米复合材料|Pt/石墨烯(分散液) | 铂/石墨烯纳米复合材料 | —— | 10 mg/mL,丙酮分散液 | Pt 负载导电载体,常用于电催化(HER/ORR 等)与电化学表征对比 | |
纳米复合材料|Pt/rGO(分散液) | 铂/还原氧化石墨烯纳米复合材料 | —— | 10 mg/mL,丙酮分散液 | rGO 提供更强导电骨架与锚定位;用于电催化性能评估、载体效应对比 |
注:以上为阿拉丁代表货号,更多产品规格请关注文末产品表或用CAS/品名在官网搜索。
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