O₃

南京天祺-臭氧微细气泡-焦炭基多层氧化石墨烯研报

从强酸破坏到水相界面可控氧化

传统 Hummers 法

  • 依赖高锰酸钾 + 浓硫酸进行体相插层。
  • 存在热失控爆炸风险,产生大量含锰重金属及强酸废水。
  • 面内深度氧化,极度破坏碳的共轭结构 (sp²)。
  • 产物多为单层 GO,晶格打孔严重,缺陷不可控。

新路线:臭氧纳米气泡

  • 仅需臭氧 + 水,完全摒弃重金属氧化剂。
  • 副产物仅为洁净的氧气和水,实现零危废排放。
  • 边缘靶向氧化为主,保留更多面内 sp² 导电骨架。
  • 目标定位为多层 (ML-GO),缺陷密度与分散性高度可控。
低酸 / 无锰 环保安全
纳米气泡 高传质 + 界面 ·OH
流程连续 更适合工业放大

三大工艺综合效能雷达对比

结论:纳米气泡路线在环保、安全、靶向氧化方面显著优于 Hummers 法;剥离效率虽略低于 Hummers(因其不追求彻底粉碎的单层),但已完美满足多层 GO 在复合材料和吸附领域的应用需求。