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可持续性如何推动功能化石墨烯材料的创新
石墨烯经常被描述为一种神奇的材料。它坚固、导电、热效率高且用途广泛。然而，尽管十多年来令人兴奋，许多基于石墨烯的技术仍然难以走出实验室。
来源:英国物理学家网首页石墨烯经常被描述为一种神奇的材料。它坚固、导电、热效率高且用途广泛。然而，尽管十多年来令人兴奋，许多基于石墨烯的技术仍然难以走出实验室。
关键挑战之一是石墨烯不易溶解在常见溶剂中，迫使研究人员依赖严酷的多步骤功能化/修饰工艺才能使其可用。
作为一名从事绿色化学和纳米材料交叉领域工作的研究人员，我经常问自己一个简单的问题：我们能否在不依赖环境成本高昂的工艺的情况下设计先进材料？
在我们最近发表在 ACS Sustainable Chemistry & Engineering 上的研究中，我和我的同事探索了如何使用无溶剂、生物衍生的机械化学方法生产氮掺杂石墨烯纳米片，为功能化石墨烯材料提供了一条更可持续的途径。
为什么石墨烯功能化是一个问题
原始石墨烯已经具有令人印象深刻的性能，但许多先进应用，如智能涂料、自修复聚合物和导电复合材料，需要对石墨烯进行化学改性以获得更好的分散性。一种流行的策略是氮掺杂，它改变石墨烯的电子结构并改善其与溶剂/聚合物基质的相互作用。
然而，传统的氮掺杂方法通常存在严重的缺陷。他们可能依赖：
虽然这些方法可以生产高质量的材料，但它们的环境足迹很难证明是合理的，特别是当可持续性越来越成为材料制造的优先事项时。