电化学法制备石墨烯的研究进展EI北大核心CSCD

石墨烯优异的导电、导热、光学和力学性能,使其成为制造新一代电子、光电装置材料的理想选择。因此,高质量、规模化、低成本的石墨烯制备技术研究开发尤为重要。电化学剥离石墨制备石墨烯是一种很有前途的湿化学方法,具有可扩展性、溶液加工性和环境友好性等优点。本文综述了电化学法制备石墨烯技术的研究进展,阐述了电化学法制备石墨烯的机制,重点分析了石墨阳极氧化和阴极剥离过程涉及因素变化对石墨烯的剥离效率及产率、形貌、质量和缺陷程度的影响,简要介绍了电化学法制备功能化石墨烯材料及其应用,并指出电化学法制备石墨烯技术的未来发展方向是电解质体系设计、电解条件优化、剥离机理认识及电解池合理设计等。     

液相剥离法制备石墨烯研究进展

对石墨剥离体系的选择原则,石墨在有机溶剂体系、含水表面活性剂、离子液体体系中的剥离,球磨机、高压射流机、超声波发生器、高速搅拌剪切机、超临界装置、超重力旋转床等石墨的剥离设备进行综述;认为提出液相剥离法制备的石墨烯应用前景良好;液相剥离法还存在浓度低、层数和尺寸的多分散性、剥离介质价格昂贵或沸点高、辅助剂不易分离等不足;液相剥离法规模制备石墨烯面临的挑战主要是选择和设计合适的剥离体系和剥离设备。     

液相剥离宏量制备石墨烯研究进展

石墨烯作为高导热、高导电、高比表面积的二维材料,在物理、化学等诸多领域具有重要的应用价值。目前高品质石墨烯低成本宏量制备,仍是阻碍下游产业化应用的瓶颈之一。液相剥离石墨制备石墨烯具有工艺简单、成本低、易于放大等特点,是当前规模化制备领域研究的热点。基于近年来液相剥离制备石墨烯的研究进展,综述了不同石墨烯前驱体和剥离方法对石墨烯品质、产率的影响,阐述了石墨烯宏量制备技术的发展动态。     

石墨烯/聚乳酸复合材料的制备与性能研究

目的制备具有优异阻隔性能及热稳定性的聚乳酸薄膜材料。方法在聚乳酸中添加石墨烯对其进行改性。首先采用改进的Hummers法将鳞片状石墨制备成氧化石墨烯,继而采用热剥离法将氧化石墨烯还原剥离为石墨烯,然后以聚乳酸为基材,还原后的石墨烯为增强相,采用流延法制备石墨烯/聚乳酸复合薄膜,并测试了其结构、热稳定性以及阻隔性能。结果红外分析表明,石墨被强氧化剂氧化后形成了以C—OH,—COOH,C—O—C和C=O等官能团形式存在的石墨层间化合物,还原后获得的石墨烯剥离充分;石墨烯/聚乳酸复合薄膜的热稳定性能和阻隔性能随石墨烯含量的增加而逐渐增强。结论在试验参数范围内,石墨烯/聚乳酸复合薄膜的热稳定性和阻隔性能优于聚乳酸薄膜。     

石墨烯的制备与表征研究

石墨烯材料是近两年的一个研究热点.简要回顾了石墨分离的历史,着重介绍了石墨烯的制备方法:GICs插层法、还原氧化石墨法、微机械剥离法和化学沉积法,分析了各种制备方法的特点以及所面临的问题,概述了石墨烯的不同表征方法以及应用,并展望了其未来发展前景.     

石墨烯的化学气相沉积法制备

化学气相沉积(CVD)法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法,具有产物质量高、生长面积大等优点,逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法.通过简要分析石墨烯的几种主要制备方法(胶带剥离法、化学剥离法、SiC外延生长法和CVD方法)的原理和特点,重点从结构控制、质量提高以及大面积生长等方面评述了CVD法制备石墨烯及其转移技术的研究进展,并展望了未来CVD法制备石墨烯的可能发展方向,如大面积单晶石墨烯、石墨烯带和石墨烯宏观体的制备与无损转移等.     

液相剥离法制备石墨烯的新进展

石墨烯是一种具有独特结构和优异性能的二维材料,自从2004年其被成功制备以来,迅速成为材料、化学、物理和工程领域的研究热点。目前,制备石墨烯的方法有很多,包括化学氧化还原法、化学气相沉积法以及液相剥离法等,其中液相剥离法是一种非常重要的制备方法,有望实现高质量石墨烯的工业化生产。主要总结了以超声波作为动力的液相剥离法的相关报道,并对其进行了分类讨论。解释了超声波的作用,着重介绍了以纯溶剂和二元溶剂为剥离溶剂的液相剥离方法,以及助剂辅助剥离的液相剥离方法的研究进展,并综述了各种方法的剥离机理。同时提出了提高石墨剥离效率的方法,指出了选择新溶剂或助剂的原则,旨在为研究更高效生产高质量石墨烯的方法提供参考。     

石墨烯的top-down方法制备研究进展

石墨烯独特的纳米片层结构使其在诸多方面性能优异,成为材料领域研究的热点。而石墨烯能否被广泛应用很大程度上依赖于高质量石墨烯的大规模生产。以石墨或氧化石墨为原料的top-down方法,是目前备受关注的低成本大规模生产石墨烯的方法之一。在对近年来有关石墨烯top-down制备方法进行总结分析的基础上,重点介绍了石墨和氧化石墨的直接剥离技术,如超声剥离、剪切剥离、球磨剥离以及超临界流体剥离等最新研究成果,并分析比较了各方法的剥离机理及优缺点;此外,介绍了近年来新的氧化石墨烯还原方法,如热还原、化学还原以及绿色还原剂等。     

连续稳定分散状态下制备石墨烯

为了研究并消除石墨团聚对石墨烯产量的影响,在连续性稳定分散状态和非连续性稳定分散状态下采用机械剥离法制备了石墨烯溶液,通过zeta电位表征了制备过程中石墨的团聚情况,利用吸光度测试研究了石墨溶液的分散状态,并通过原子力显微镜表征了制备出的石墨烯结构。结果表明,石墨片层结构被剥离使石墨表面积被释放,导致石墨的团聚势能增加,剥离效果和石墨烯产率下降;连续性稳定分散状态克服了随剥离过程剧增的团聚势能,经4h机械剥离制备,上层清液石墨烯产量提高率达到21.9%;制备出的厚度为1~2nm的单层石墨烯结构完好且处于良好分散状态;该方法为大规模制备石墨烯提供理论和工程指导。     

高速剪切辅助氧化还原法制备石墨烯

采用改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),氧化石墨经高剪切分散乳化机高速剪切处理后进行超声波处理剥离得到氧化石墨烯,然后经水合肼还原得到石墨烯。利用激光粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、激光拉曼光谱仪(Raman)和四探针测试仪等对氧化石墨和石墨烯的形貌及结构进行表征。将高剪切处理制备的石墨烯和未经高剪切处理制备的石墨烯进行对比,结果表明,高速剪切作用对氧化石墨的减薄和剥离有明显促进作用,有利于氧化石墨的还原,提高了石墨烯的制备效率和质量。     

液相剥离石墨制备石墨烯

石墨烯具有独特的性质和广泛的潜在应用前景,近年来受到广泛的关注。石墨烯材料的制备是研究其性能和探索其应用的前提和基础。液相剥离石墨是一种最可能批量生产石墨烯的方法之一。我们介绍了当前从以原始的石墨为原料直接液相剥离制备石墨烯的发展现状和存在的问题。我们重点讨论有机溶剂辅助剥离和表面活性剂辅助剥离两个比较成熟的液相剥离方法的研究进展,为宏量可控制备高质量石墨烯提供参考。     

高浓度石墨烯分散液的制备及其应用

在硫酸钠水溶液中通过电化学插层剥离阳极石墨棒获得了石墨插层化合物(GIC),以此为原料,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中进一步超声剥离,制备了高浓度石墨烯分散液。结果表明:电化学插层剥离得到的GIC层间距较石墨的层间距大,使其易于剥离成石墨烯。石墨烯分散液浓度达到11.47mg/mL,收率为37%。所制超级电容器的比电容为162F/g。     

石墨烯还原度对P25/石墨烯复合材料光催化活性的影响（英文）

采用高温热剥离和溶剂热过程分别还原氧化石墨和氧化石墨制备出石墨烯,进一步使用所合成的石墨烯与P25通过一步水热过程合成出石墨烯/P25复合材料。样品的光催化活性通过可见光下降解罗丹明B进行评测,其中P25和热剥离还原得到的石墨烯复合比P25和溶剂热还原的石墨烯复合显示出更优异的光催化活性,这是由于热剥离还原的石墨烯具有更高的还原度和更强的电子—空穴分离效率所致。进一步在不同温度下通过热剥离法制备了还原石墨烯,探讨的石墨烯/P25复合材料的光催化活性。较高的剥离温度有利于石墨烯还原程度的改善,导致光催化活性的提高。     

宁波材料所在如何对石墨烯纳米片进行结构缺陷修补与缝合方面取得新进展

正石墨烯的制备与结构控制一直是石墨烯领域研究的重点,这对于其在相关领域的应用至关重要。其中,电化学剥离石墨是一种高效低成本合成石墨烯纳米片的有效方法。然而,该方法制备的石墨烯会存在大量的结构缺陷与官能团,结构的不完美导致其电学性质较低,从而受限其在电子器件领域的应用。因此,如何对电化学剥离得到的石墨烯纳     

石墨烯纳米片的制备和表征

以鳞片石墨为原料,采用氧化插层和微波膨化制备膨胀石墨,对膨胀石墨进行二次酸化膨胀处理,利用超声剥离法制备石墨烯纳米片,并借助XRD、SEM、RAMAN和AFM等分析其微观结构和形貌。结果表明:微波膨化处理可快速高效得到膨胀石墨;通过对膨胀石墨超声剥离可破坏其原有网络结构并将石墨晶片剥离为大量的石墨薄片;对二次膨胀处理的膨胀石墨进行超声剥离可得到石墨烯纳米片,其中包含大量的3-5层石墨烯。     

研磨法制备石墨烯中的磨球直径

为了探究研磨法制备石墨烯的最佳磨球直径,依据搅拌球磨的原理及石墨烯剥离机理,计算得到磨球直径理论值,通过实验验证最佳磨球直径,并分析石墨烯制备工艺中磨球直径参数对研磨效果的影响。结果表明:在当前实验条件下,研磨法制备石墨烯的最佳磨球直径为100μm;研磨法剥离石墨烯的判定准则是,由磨球传递的石墨片颗粒动能的增加量大于石墨片层之间的结合能。     

氟化石墨烯的制备研究进展

新型碳材料氟化石墨烯以独特的物理、化学性能受到广泛关注,在众多领域具有广阔的应用前景。综述了氟化石墨烯的制备方法,主要介绍以氟化石墨为原料的物理剥离法、使用不同溶剂作为插层剂的化学制备方法,以及以氧化石墨烯、石墨烯作为原料的制备方法,总结了各种制备方法的优缺点,并对未来氟化石墨烯的发展前景进行了展望。     

氧化石墨的制备及应用

综述制备氧化石墨的Brodie法、Staudenmaier法、Hummers法等化学氧化方法,以及利用水溶液电解质、离子液体电解质的电化学氧化法等,总结其反应原理及其优缺点;概括氧化石墨(烯)在模板材料、废水处理、脱盐作用、生物材料和电池材料等领域的应用。提出石墨烯具有良好理化性能,在能源、化学等领域应用前景广阔,且氧化石墨合成技术起着决定性作用;对于不同的目标产物,有针对性地设计功能化复合材料,实现对目标物高效作用,将在复合材料领域发展空间广阔。     

高温退火法制备氧化石墨烯

以天然鳞片石墨为原料,采用高温退火法一步制备氧化石墨,然后经水解、超声分散制备氧化石墨烯。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对制备的氧化石墨的氧化程度、结构及水洗和不同pH条件对氧化石墨结构的影响进行了分析。实验结果表明,高温退火法可以制备出优质的氧化石墨烯。水洗过程中氧化石墨烯的结构发生了变化而且弱碱性条件下氧化石墨的剥离效果更佳。     

氧化石墨烯及其与聚合物的复合

石墨烯是单原子厚度的二维碳原子晶体,也是性能优异的新型纳米复合填料.近三年来,石墨烯从概念上的二维材料变成现实材料,在化学和物理学界均引起轰动.通过述评氧化石墨及氧化石墨烯的制备、结构、改性及其与聚合物的复合,展望了石墨烯及其复合材料的研究前景,认为通过机械剥离氧化石墨可规模化制备氧化石墨烯,进一步将其化学改性并制备复合材料已取得较大进展,这一途径被认为足石墨烯规模化应用的战略起点.