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石墨烯常用制备方法

分类:特陶百科 石墨烯 420 0

国内目前通常制备石墨烯的方法大致有:

1. 机械剥离法

包含撕胶带法,利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动,得到石墨烯薄层材料的方法。

2.化学气相沉积法(CVD)

化学气相沉积法是使用含碳有机气体为原料进行气相沉积制得石墨烯薄膜的方法。

3.碳化硅表面外延生长法

该法是通过加热单晶碳化硅脱除硅 ,在单晶(0001) 面上分解出石墨烯片层。

4. 氧化还原法

通过化学法将氧化石墨烯还原,得到石墨烯(RGO)。该方法由于制备成本较低且可进行规模化制备等优势而成为当前制备石墨烯最受欢迎的方法。其实质为使天然石墨、强酸及强氧化性等物质产生反应并生成氧化石墨,而后经超声分散即可完成氧化石墨烯的制备。待制备出氧化石墨烯后加入还原剂以去除,将其表面的含氧基团如羧基与环氧基还原去除,至此便成功制备出石墨烯。

5. 取向附生法

取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯。

6.切割碳纳米管法

切割碳纳米管也是制造石墨烯带的正在试验中的方法。其中一种方法用过锰酸钾和硫酸切开在溶液中的多层壁碳纳米管。

7.溶剂剥离法

该方法通过将少量石墨散于溶剂中,配制成低浓度分散液,而后使用超声波破坏石墨层间存在的范德华力,经过上述操作溶剂便可成功插入石墨层并进行逐层剥离,至此石墨烯制备完成。通过运用溶剂剥离法能够制备出优质石墨烯,且操作过程中不会损坏石墨烯的表面。

8. 微机械剥离法

Geim等于2004年首次使用微机械剥离法从高定向热裂解石墨中剥离出单层石墨烯,并对其二维晶体结构存在原因进行了揭示。Meyer等于2007年发现,单层石墨烯其表面存在一定高度褶皱,褶皱程度与石墨烯层数呈反比例。出现上述现象的原因可能是单层石墨烯降低表面能而由二维形貌转向三维形貌,由此推测,其表面褶皱极可能是二维石墨烯存在必不可缺的条件 。

9.电化学法

该方法通过将2个高纯石墨棒平行插入含离子液体水溶液中,将电压控制于10V一20V,半小时后阳极石墨棒便遭到腐蚀,而离子液体中的阳离子于阴极被还原并构成自由基,此类自由基与石墨烯片中存在的 电子相结合,至此离子液体功能化的石墨烯片形成,而后将电解槽中黑色沉淀物以无水乙醇加以洗涤,并于60摄氏度下干燥2个小时便可获得石墨烯,但此方法制备所得的石墨烯其片层较单原子层厚度更大。

10.电弧法

电弧法也可用于制备石墨烯,但需保持大电流、氢气氛围与高电压,使2个石墨电极尽量靠拢,当其靠拢到某种程度就会产生电弧放电。此时阴极附近可以收集到诸如CNTs、碳物质等,而石墨烯则可在反应室内壁获得。

另外还有超临界流体剥离法、有机合成法等。

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1.石墨烯的几种制备方法简介

2.【科普知识】石墨烯的制备方法

3.石墨烯的多种制备方法

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