石墨烯的制備原理及方法
作者:訪客發布時間:2021-07-18分類:催化劑及助劑瀏覽:132
石墨烯的制備原理:
首先,將石墨粉末氧化,變成“氧化石墨(GO)”粉,然后將其混入水溶液中,均勻涂在PET(polyethyleneterephthalate)等薄膜基板上注。
石墨烯的制備方法如下:
1、 氧化石墨烯化學氣相沉積法
中國科學院物理研究所碩士生蔡偉偉在薩斯大學奧斯丁分校羅德尼教授和陳東敏研究員的指導下,開發出一套化學氣相沉積儀(CVD),他們用這套沉積儀首次制備出高品質13C同位素合成石墨。該方法能夠有效減少石墨烯島的數量,顯著加快石墨烯的生長速度和提高石墨烯的質量。化學氣相沉積法將對石墨烯的應用研究起到極大地推動作用,美國的哥倫比亞大學教授菲利普金就曾表示氣相沉積法是制備大尺寸、高質量石墨烯最省錢的方法之一,這對于量化生產石墨烯具有相當重大的意義。
2、 取向附生法
氧化石墨烯取向附生法的工作原理是利用生長基質原子結構“種”出石墨烯。其生成步驟是:先讓碳原子在1150℃下滲入釕,經冷卻到850℃后,大量碳原子就浮出表面,最終長成第一層石墨烯。當第一層覆蓋80%后,第二層隨之生長。利用這種方法制備石墨烯不僅需要稀有金屬釕,而且得出的石墨烯薄片厚度不勻,效果往往達不到預期的效果。
3、微機械分離
此方法是獲得石墨烯最普通的方法,可以直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來。2004 年,英國的KostyaNovoselov 就是用機械分離法首次制備出單層石墨烯,用此方法制備出的石墨烯可以在外界環境下穩定存在。這種方法的優點是過程簡單,氧化石墨烯缺點是不易控制產物的尺寸,難以獲得所需要的石墨烯。
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