2020年7月23日
对石墨烯薄片的最新研究发现，这种材料可以作为表面活性剂，首次证明它是一种多功能2D稳定剂，非常适合从石油开采到纸张加工的许多工业应用。
原始石墨烯是完全拒水的，但研究人员发现，在特定尺寸(横向尺寸低于1微米)下，两亲性行为是可能的。这种石墨烯薄片的边缘会吸引水，但表面会排斥水，使其成为新一代的表面活性剂，能够稳定油和水的混合物。
克兰菲尔德大学复合材料工程教授兼增强复合材料与结构中心负责人Krzysztof Koziol说，这一新发现，以及石墨烯表面活性剂行为的清晰实验证明，在许多工业应用中具有令人兴奋的可能性。我们生产了原始石墨烯薄片，无需任何表面处理，具有特定尺寸，即使在高压和高温下也能稳定水/油乳液。与传统的表面活性剂不同，石墨烯具有降解性和腐蚀性，它可以在高压、高温甚至辐射条件下工作；我们可以回收它。石墨烯有潜力成为真正的高性能表面活性剂。”
这种石墨烯薄片的质量使其成为与水结合的理想材料，并作为表面活性剂用于从岩石中环保地提取矿物、原油和其他矿石。还需要更高质量的表面活性剂作为流体混凝土的增塑剂、防火和防水添加剂以及润滑剂在钻井液中添加ts，以提高钻井作业的有效性。
目前使用的表面活性剂具有腐蚀性，在高温高压环境下会降解。石墨烯为在恶劣的地质或化学环境中工作提供了一种更稳定、更经济、更环保的方式。
剑桥大学计算物理教授迈克·佩恩（Mike Payne）是该项目的共同研究者之一，他说：“有大量关于石墨烯的科学研究。从某些方面来说，这是值得称赞的，但也可能导致文献中相互矛盾的结果——如目前关于石墨烯薄片是疏水性还是两亲性的例子。我们的工作结合了对特性良好的材料进行的激动人心的实验和一系列理论研究模拟，包括量子力学计算。它们一起提供了对石墨烯薄片性质的详细理解和对这个问题的明确答案。”
克兰菲尔德大学目前正在寻求将这项研究发展到商业应用水平。石墨烯薄片的真正两亲性质——一种多功能2D稳定剂发表在先进材料欧洲杯足球竞彩.
来源:https://www.cranfield.ac.uk/