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石墨烯制备中的溶剂剥离技术探究

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:溶剂剥离法制备石墨烯展现出石墨烯大规模量产的良好前景,然而,由于氧化和还原过程,该方法得到的剥离产物通常具有较大的结构缺陷,导致石墨烯的电学性能差别很大。

石墨烯制备中的溶剂剥离技术探究

溶剂剥离法是一种将石墨或氧化石墨分散于有机溶剂中,利用有机溶剂插入石墨中以减弱石墨烯层与层之间的范德瓦耳斯力,同时在超声辅助下,层层剥离最终得到石墨烯的方法。起初Stankovich等[26]利用氧化石墨的疏水性将其分散在溶液中,得到其悬浮液,并通过超声处理得到脱落的氧化石墨纳米片层,随后将该产物置于肼水合物中,100℃加热条件下还原24h,可以得到部分还原的剥离纳米氧化石墨片。该工作初步探索了通过溶剂剥离生产石墨烯的可能性,基于这一工作,Hernandez等[27]提出了一种生产单层或少层石墨烯的新方法,通过在N-甲基吡咯烷酮中分散纯石墨并超声,单层石墨烯的产率最高可达12%。该方法可以成功是因为:将石墨剥离成单层石墨烯所需的作用力与溶剂-石墨烯相互作用相当,且溶剂具有与石墨烯相似的表面能。这种基于有机溶剂的石墨烯剥离方法有望实现石墨烯的大规模量产,目前已经有许多类似的尝试,用石墨或氧化石墨粉在不同的有机溶剂中生产石墨烯。

溶剂剥离法制备石墨烯展现出石墨烯大规模量产的良好前景,然而,由于氧化和还原过程,该方法得到的剥离产物通常具有较大的结构缺陷,导致石墨烯的电学性能差别很大。未来的技术改进需要集中精力控制层数和最小化杂质水平等。(www.xing528.com)

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