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石墨烯的制备原理及方法

归档日期:08-02       文本归类:化学电池      文章编辑:爱尚语录

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  首先,将石墨粉末氧化,变成“氧化石墨(GO)”粉,然后将其混入水溶液中,均匀涂在PET(polyethyleneterephthalate)等薄膜基板上注。

  中国科学院物理研究所硕士生蔡伟伟在萨斯大学奥斯丁分校罗德尼教授和陈东敏研究员的指导下,开发出一套化学气相沉积仪(CVD),他们用这套沉积仪首次制备出高品质13C同位素合成石墨。该方法能够有效减少石墨烯岛的数量,显著加快石墨烯的生长速度和提高石墨烯的质量。化学气相沉积法将对石墨烯的应用研究起到极大地推动作用,美国的哥伦比亚大学教授菲利普金就曾表示气相沉积法是制备大尺寸、高质量石墨烯最省钱的方法之一,这对于量化生产石墨烯具有相当重大的意义。

  氧化石墨烯取向附生法的工作原理是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯。其生成步骤是:先让碳原子在1150℃下渗入钌,经冷却到850℃后,大量碳原子就浮出表面,最终长成第一层石墨烯。当第一层覆盖80%后,第二层随之生长。利用这种方法制备石墨烯不仅需要稀有金属钌,而且得出的石墨烯薄片厚度不匀,效果往往达不到预期的效果。

  此方法是获得石墨烯最普通的方法,可以直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。2004 年,英国的KostyaNovoselov 就是用机械分离法首次制备出单层石墨烯,用此方法制备出的石墨烯可以在外界环境下稳定存在。这种方法的优点是过程简单,氧化石墨烯缺点是不易控制产物的尺寸,难以获得所需要的石墨烯。

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