石墨烯的制备及石墨的剥离与团聚力学性能研究

为了研究石墨在机械剥离法制备石墨烯过程中剥离与团聚的力学性能,以天然超细石墨为原料,采用具有高剪切效果的机械剥离法,在无分散剂的去离子水介质中制备层数不超过5的石墨片体积分数为18.5%的石墨烯悬浮液;采用原子力显微镜、扫描电子显微镜和粒度分布测试仪表征被剥离的石墨片,获得被剥离石墨片的整体层数分布,并基于层间相互作用能计算石墨厚度变化过程中的剥离能与团聚能。结果表明:当研磨、剥离6 h时,层数不超过5的石墨片含量最多;石墨片层变化释放的团聚能是消耗的剥离能的4倍;石墨片层的剥离使层间接触面积被释放,导致团聚能被激活并不断增大;石墨层间范德华能是阻碍石墨剥离和导致团聚的主要能量,库仑能的作用十分微弱。     

石墨烯片的制备与表征

通过微机械剥离高定向热解石墨(HOPG)法和化学气相沉积法(CVD)分别制备了不同层数的石墨烯片,并将其转移到硅片上.利用石墨烯片在不同厚度SiO2硅片上光学显微图像颜色及对比度存在的差异,对其层数进行了识别与区分.采用原子力显微镜(AFM)和拉曼(Raman)光谱判定了所制石墨烯片的层数.结果表明:所制石墨烯片有单层、少数层和多层.与双层石墨烯片的Raman谱图比较,多层石墨烯片的2D模线宽变宽,G模强度增大.此外,CVD法可生长出大面积(～cm2)的石墨烯片.     

日本开发出石墨烯量产技术,利用超临界流体剥离石墨烯层

日本东北大学多元物质科学研究所与昭和电工宣布,双方共同开发出了量产优质石墨烯片的技术。这意味着在利用石墨烯作为汽车的电池材料及轻量高强度结构材料方面迈出了重要一步。石墨烯是以1个原子的厚度从作为碳材料的石墨中剥离制得的材料。除了作为晶体管等电子部件外,作为电池的材料及结构材料也备受关注。然而,石墨烯的现有制造方法大多生产速度非常慢,