微波加热剥离法制备石墨烯

对近年来出现的微波固相剥离法、微波液相剥离法、微波辅助电化学剥离法等制备石墨烯的方法进行了概述,并比较了不同方法在石墨烯制备中的优缺点。     

聚合物辅助液相剥离制备石墨烯的机理研究进展

液相剥离法因为有望实现高品质石墨烯的宏量制备而备受关注.与纯溶剂剥离和小分子表面活性剂辅助的液相剥离相比,聚合物辅助的液相剥离不仅可以使用低沸点的溶剂,而且所得石墨烯分散液浓度高、稳定性好.对聚合物辅助液相剥离制备石墨烯的机理进行了综述,特别是基于界面相互作用的剥离机理和基于空间排斥作用的稳定机理,并对聚合物辅助液相剥...     

氧化石墨烯剥离方法的研究进展

用石墨制备氧化石墨是大规模合成石墨烯的起点,也是实现石墨烯大量制备的有效方法之一。目前。制备氧化石墨的工艺相对成熟,而有效剥离出不同尺寸的石墨烯以满足不同的需求,还存在诸多技术难点需要突破。本文着重介绍了氧化石墨烯剥离方法的研究进展,包括热膨胀剥离、超声剥离、机械剥离、静电剥离、低温剥离等方法;最后展望了氧化石墨烯研究工作的发展前景。     

液相剥离石墨烯的制备及其电化学性能

在有机溶剂中超声剥离膨胀石墨制备单层和多层石墨烯,对其微观形貌和结构进行表征,采用四探针表征方法考察了溶剂、时间和还原剂对石墨烯电导率的影响,优化了制备工艺参数,分析了石墨烯的性能. 结果表明,以丙酮为分散剂时石墨烯导电率最高,可达219.09 S/cm,石墨烯具有良好的电化学性能,比电容达18.8 F/g,在pH=7的磷酸盐缓冲溶液中,在0.1 V电压下对Pb2+有灵敏的溶出峰,检出限位达0.05 mmol/L.     

生物分子辅助剥离和分散石墨烯等二维材料研究进展

由于其独特的结构和性能,石墨烯等二维材料成为了目前世界范围的研究焦点。二维材料在水性介质中的制备通常有更好的生产安全性、可操作性和生物相容性。综述了生物分子(蛋白质、核苷酸、多糖,纤维素和胆汁盐等)作为助剂在液相直接剥离和分散制备石墨烯、过渡金属二硫化物、过渡金属氧化物和六方氮化硼等二维材料中的研究进展,指出了生物分子剥离二维材料中需要解决的问题及今后的研究方向。     

液相剥离法制备少层石墨烯及其在去离子水中的摩擦学性能

采用超声直接剥离工艺,在二甲基亚砜中对膨胀石墨进行剥离处理制备出少层石墨烯,并对其结构进行表征和分析。将该少层石墨烯作为润滑添加剂添加到去离子水中,使用MFT-R4000型多功能往复摩擦磨损试验仪对其摩擦学性能进行测试,利用三维形貌测量仪、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线光电子能谱等手段分析了磨损表面的形貌、元素组成及典型元素的化学状态。结果表明:该工艺制备出的纳米量级少层石墨烯作为去离子水添加剂,具有良好的减摩抗磨性能,并使摩擦副在去离子水润滑下的磨损机理发生改变,由黏着磨损和严重的腐蚀磨损转变为以磨粒磨损为主,但伴随轻微的电化学腐蚀磨损。其主要原因是少层石墨烯片层在磨损表面形成的吸附或沉积膜、少层石墨烯的层间滑动以及磨损表面生成的摩擦化学反应膜共同作用。     

石墨烯初探之一——石墨烯及其机械剥离法制备

石墨烯是一种由碳原子以SP2杂化轨道组成的蜂窝状晶格的平面结构,是一种二维材料。自2004年英国曼彻斯特大学首次由石墨制得以来,石墨烯一直是凝聚态物理学的一个重要研究方向。石墨烯具有许多奇特的物理性质,如特殊的量子霍尔效应,其中电子无有效质量等。在应用领域,石墨烯具有超强的硬度和好于目前所有材料的导电性,受到了人们的广泛关注。本文以机械剥离法制备石墨烯和石墨烯表征为主。主要是通过撕胶带法在SiO2/Si衬底上制备不同层数的石墨,利用光学显微镜和Raman光谱仪验证了石墨层数,并初步了解了不同层数石墨在Raman光谱中的特征。     

剥离石墨烯在锂离子电池负极材料中的研究进展

剥离石墨烯将成为最具吸引力的负极材料.本文对比了不同剥离方法制备石墨烯的优缺点,介绍了剥离石墨烯在锂离子电池负极的应用.     

浅谈石墨烯的制备及应用

石墨烯被称为未来之材料。本文从石墨烯的结构特性与性能为切入点,分别介绍了机械剥离法、化学气相沉积法、外延生长法、氧化还原法制备石墨烯最新研究进展,及其在复合材料、储能应用、传感器等方面的应用,并对石墨烯未来的发展趋势及应用前景进行了展望。     

水热剥离法制备氧化石墨烯及其结构性能与应用

基于水热剥离法,以膨胀石墨为原料和阳离子表面活性剂为插层剂制备出氧化石墨烯。利用X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱、热失重法和冷场扫描电镜等表征了水热处理后的膨胀石墨的晶体结构、表面官能团和形貌等,并初步研究了处理后的膨胀石墨对聚乙烯醇(PVA)薄膜的力学增强作用。结果表明:阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵对膨胀石墨的剥离效果最好,97.6%的膨胀石墨形成了非晶的剥离层,即无规分散的氧化石墨烯片层,1.8%的膨胀石墨经插层剂处理后层间距增大,形成插层结构;添加质量分数为1.0%的经阴离子表面活性剂处理的膨胀石墨即可明显提高PVA薄膜的拉伸断裂强度。     

三辊剥离法制备环氧树脂／石墨烯微片导电复合材料研究

本文采用三辊剥离法原位制备了环氧树脂（EP）／石墨烯微片（GNPs）复合材料,并研究了其导电性能。实验结果表明：剥离法所得EP／GNPs复合材料导电渗滤阈值（2wt％）远小于超声法（6wt％）;阻剥离效果受母料浓度影响,当母料浓度为8wt％时效果最佳。     

乙醇提高水/表面活性剂体系对石墨烯剥离效率的研究

本研究采用液相剥离法以水/乙醇/表面活性剂三元体系为介质剥离石墨烯。当混合溶剂中乙醇的体积分数在50%左右时,石墨烯的浓度达到最大值。石墨烯剥离效率的提高归因于乙醇对溶剂表面能的降低,以及表面活性剂与石墨烯之间的疏水作用力。采用透射电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱及X射线光电子能谱等对石墨烯的形貌及结构进行了表征。结果表明剥离所得的石墨烯大多数为缺陷很少的少层石墨烯。研究将为石墨烯的绿色高效制备提供一些借鉴。     

共轭离子液体剥离改性石墨烯的制备及其导电应用

合成了一种共轭离子液体1-甲基-3-(9-蒽甲基)咪唑六氟磷酸盐([MAIM]PF_6),将其与常规离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF_6)以及多层石墨片混合后,通过微波及超声处理制备离子液体修饰的少层石墨烯;将少层石墨烯与聚醚酰亚胺(PEI)进行复合,制备石墨烯/PEI复合膜。结果表明:合成产物确定为[MAIM]PF_6;少层石墨烯厚度约为5 nm,离子液体没有破坏石墨烯片层结构;石墨烯在PEI基体中分散性好,当石墨烯质量分数为5%时,石墨烯/PEI复合膜的电阻率为2.14×10~5Ω·cm,加入石墨烯可以显著改善PEI的导电性。     

对化学氧化-剥离法制备石墨烯微片工艺过程中参数的优化

文章通过改变化学剥离过程中的单一影响因子,即氧化剂的添加量、氧化时间的长短、快速热剥离温度的大小、热剥离时间的长短、超声剥离功率的大小和超声玻璃时间中的单一因子,保持其他因子不变,考察改变单一因子时对产物质量的影响,通过热膨胀体积以及剥离后的FETEM图像来确定此方法中的最优工艺参数。最终确定参数氧化剂添加量、氧化时间、快速热膨胀温度及时间和超声剥离功率及时间的最优值分别为:45 g、100 h、1000℃、30 s、150 W和30 min。     

电化学阴极剥离制备少层石墨烯及其微型超级电容器

以石墨为原料高效、绿色、低成本制备少层石墨烯,对石墨烯的规模化生产和应用具有非常重要的意义。电化学阴极剥离法是一种高效制备少层石墨烯的方法,但已有的报道均采用有机溶液体系,成本高且不够绿色环保。开发了一种绿色的水溶液电化学剥离方法,在6 mol·L^-1 KOH溶液中,将石墨作为阴极进行快速剥离制备出少层石墨烯。获得的少层石墨烯具有含氧量低[1.27%(质量)]、缺陷少(I_D/I_G < 0.035)、片径尺寸为5~10 μm、高电导率(大于200 S·cm^-1)以及良好溶液可加性等特点。基于此,采用叉指型掩模板辅助过滤的方法可以高效制备出图案化石墨烯基平面微电极,在硫酸-聚乙烯醇凝胶电解液中,构筑的准固态微型电容器在没有金属集流体存在的情况下,表现出高扫描速率,达到了100000 mV·s^-1,弛豫时间常数低至24 ms;以1-乙基-3甲基-咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺和双(三氟甲基磺酰基)亚胺锂盐的混合液为电解液,所构建的微型超级电容器的工作电压达4.0 V,体积能量密度为113 mW·h·cm^-3,远高于目前报道的微型超级电容器的电化学性能(<50 mW·h·cm^-3)。     

石墨烯薄膜制备研究进展

石墨烯是二维结构的纳米材料,被认为有望替代硅作为新的半导体材料,因此石墨烯成为热点研究对象之一。在实际应用中石墨烯通常需要加工处理成薄膜等外形,本文将综合评述目前常用的石墨烯薄膜的制备方法,并介绍石墨烯薄膜制备方法的特点。     

石墨烯分散技术的研究

石墨烯具有独特二维结构和优异的性能,被广泛应用到如功能复合材料、储能材料、电子元器件、水处理等。应用常采用液相法将其分散于基体中,但由于石墨烯特殊的大π键共轭的电子结构导致其层间存在很大的范德华力,导致石墨烯片层发生团聚和堆砌,难以分散并形成稳定的溶液,限制了它的应用。要想真正使石墨烯充分发挥其潜能,首先要解决的问题就是石墨烯在不同体系中的稳定分散。本文利用自制石墨烯浆料,选择水和不同有机溶液作为分散剂,研究分散剂种类及用量、石墨烯浓度及分散方法等不同因素对石墨烯分散体系稳定性的影响,确定优化工艺条件,开发出相对稳定的石墨烯分散液。     

石墨烯水性防腐涂料的制备及性能研究

研究了分散剂用量、增稠剂用量对涂料贮存稳定性的影响,活泼氢与环氧基物质的量比对涂层柔韧性、铅笔硬度和耐中性盐雾性能的影响.对比了 3种不同类型的石墨烯对耐中性盐雾性能的影响,并且通过电化学手段从理论上验证结果的合理性.结果显示,当选用石墨烯浆料(溶液剥离法)时,其防腐性能最优,且其耐中性盐雾性能和电化学测试结果相一致....     

煤基石墨烯材料制备研究进展

石墨烯材料由于其超强的力学性能,极高的电导率,超大的比表面积及良好的化学稳定性,在光、电、磁等方面的应用具有极大的潜力.煤炭资源含有大量可石墨化的芳香烃类,是制备石墨烯的天然材料.综述了采用不同技术制备氧化石墨烯、石墨烯和石墨烯量子点研究进展,总结了煤基石墨烯材料常用制备方法(化学气相沉积法和化学氧化法)的优缺点,最后...