石墨烯涂層有望解決玻璃腐蝕問題

2016-11-08 來源：埃米石墨烯

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

IBS科學家在銅上生長石墨烯，并將一個或兩個原子厚的石墨烯層轉(zhuǎn)移到矩形玻璃片的兩側(cè)。通過水浸沒測試和觀察未涂覆玻璃和涂覆玻璃之間的差異來評價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顯著增加，并且斷裂強度降低。相比之下，單層和雙層石墨烯涂覆的玻璃在斷裂強度和表面粗糙度方面基本上沒有變化。
　　
　　科學家一直在研究如何涂覆玻璃以防止損壞-理想的保護涂層應該是薄的，透明的，并且提供對化學侵蝕的良好的擴散阻擋。具有其化學惰性，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。玻璃腐蝕開始于水在玻璃表面上的吸附。來自水的氫離子然后擴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，并且其強度降低。玻璃腐蝕是困擾幾個行業(yè)的嚴重問題，特別是對于制藥，環(huán)境和光學行業(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化學氣相沉積在銅箔上生長的石墨烯（一種現(xiàn)有的方法）是否可以轉(zhuǎn)移到玻璃上，并保護玻璃免受腐蝕。我們的研究表明，即使一個原子厚度的石墨烯層也是這樣?！皥F隊解釋說。“未來，當可能生產(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，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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