氧化石墨烯剥离方法的研究进展

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1、万方数据2009年第3期炭素总第139期cARBoN。13。文章编号：100l一8948(2009)03—0013一07氧化石墨烯剥离方法的研究进展沈明，张天友，张东(同济大学材料科学与工程学院先进土木工程材料教育部重点实验室，上海200092)摘要：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，包括热膨胀刺离、超声剥离、机械剥离、静电刺离、低温剥离等方法；最后展望

2、了氧化石墨烯研究工作的发展前景。关键词：石墨烯；氧化石墨烯；刺离doi：10．3969／j．issnl001—8948．2009．03．003中图分类号：TB383文献标识码：AREVIEWoFEXFOLIATIONMETHODSoFGRAPHENEShenMing，ZhangTian—you，ZhangDong(SchoolofMaterialsEngineeringandTechnology，keyLaboratoryofAdVancedCiVilEngineeringMaterialsofMinistryofEducation，TongjiUn

3、iVersity，Shanghai200092，China)Abstract：Grapheneoxidepreparedfromgraphitewhichisthestartingmaterialstosynthesisthegraphenelargely，andisalsooneofeffectivemethodtopreparethegrapheneinquantity．Atpresent，preparationofgraphiteoxidehasreachedahighdegreeoftechnicalorprofessionalprofici

4、ency．ButhowtoexfoliateVari—oussizesofgrapheneoxide，technicaUy，thereismuchdifficultworktobreakthroughinordertomeetthedifferentdemandsinmanyindustry．Thispaperfocusedonintroducingtheexfoliationofgrapheneoxide，includingthermalexpandableexfoliation，ultrasonicexfoliation，staticexfoli

5、ation，chemicalexfoliation，low—temperatureexfoliation．Finally，thedevelopmenttrendsofgrapheneoxidewereprospected．1(eywords：graphene；grapheneoxide；exfoliation收稿日期。2009—02—23基金项目：教育部新世纪人才支持计划(NC￡T一07一0626)，上海市。科技创新行动计期”国际合作项目(08160706900)，国家高技术研究发展计期(863计划)课题(2009AA052419)．、作者简介t沈明

6、(1970一)，女，硕士，同济大学材料与科学工程学院，从事纳米材料与技术的研究EmiIlbpshenming@163．com通讯作者l张东教授，博士生导师，1-ell02l一65980527EmailIzhangdng@t∞gji．edu．cn万方数据·14·炭素2009年1引言2从石墨到氧化石墨烯的可行性单层石墨烯(Single—graphene)是单原子厚度的碳原子层，是近年来才被发现的二维碳原子晶体。关于二维材料，科学界一直有争议。一般情况下，随着物质厚度的减小，其汽化温度会急剧减小，当厚度只有几十个分子层时，会变得不稳定。早在1934年Pei

7、erls等认为准二维晶体材料由于其本身的热力学不稳定性，在室温环境下会迅速分解或拆解。1966年Mermin和Wagne提出Mermin—Wagncr理论也认为，长的波长起伏也会使长程有序的二维晶体受到破坏，因此严格的二维晶体材料是不存在的。一直到2004年，Novoselov等人[1]利用微机械剥离法才第一次剥离出并观测到单层石墨烯。单层石墨烯的发现从根本上动摇了理论界一直以来的观念，同时在科学界引起了新一轮的研究碳质材料的热潮。二维石墨烯的发现宣告了真正意义上二维材料的出现，它与1985年发现的零维富勒烯(Fullerene)蚴和1991年发现的

8、一维碳纳米管(car．bonnanotubes)【引，还有人们所熟知的sp3杂化的三维金刚石，共同组成了一个