石墨烯粉体的制备工艺

发布日期：

2022-12-20

　　石墨烯粉体是一种非常特殊的材料，因为它具有导电性和透明度的优点。材料的透明度通常取决于其电子特性，并且需要带隙。在正常条件下，透明度和导电性是互斥的，除了一些化合物，如氧化铟锡(ITO)。

　　石墨烯粉体是一种非常特殊的材料，因为它具有导电性和透明度的优点。材料的透明度通常取决于其电子特性，并且需要带隙。在正常条件下，透明度和导电性是互斥的，除了一些化合物，如氧化铟锡(ITO)。然而，与ITO相比，石墨烯粉体也是柔性的，可以承受高强度压力。因此，它对于触摸屏等柔性电子设备的应用非常有吸引力。因此，许多工作需要解决。本综述中描述的方法根据不同的要求进行评估：石墨烯粉体的纯度，其定义为缺乏固有缺陷(质量)和获得的片材或层(尺寸)。另一方面，可以同时生产的石墨烯粉体数量或特殊设计机器的复杂性。后一个属性是实现可重复结果(控制)的方法的可控性。基本上有两种不同的方法来制备石墨烯粉体。一方面，石墨烯粉体可以从现有的石墨晶体中分离出来，即所谓的剥离法;另一方面，石墨烯粉体层可以直接生长在基体层上。

　　“透明胶带法”在这种微机械剥离法中，石墨烯是用胶带从石墨晶体中分离出来的。石墨剥离后，多层石墨烯保留在胶带上。通过反复剥离多层石墨烯，它会裂成不同的石墨烯薄片。之后，将胶带粘在基材上，胶水溶解。例如，用于分离胶带和后剥离的金属线。所获得的晶片在尺寸和厚度上变化很大。在不同的尺寸范围内，从纳米材料到石墨烯单层，这取决于所用晶片的制备。单层石墨烯的吸收率为2%，但由于干涉，可以在SiO2/Si的光学显微镜下看到。然而，通过这种方法很难获得大量石墨烯，甚至无法考虑可控性的缺乏。这种方法的复杂性基本上很低。然而，石墨烯薄片需要在地面上进行，这是劳动密集型的，制备的石墨烯质量非常高。

　　石墨烯可以在液相中制备。通过这种方式，可以增加产量，从而获得更高量的石墨烯。简单的方法是将石墨分散在有机溶剂中，其表面能与石墨几乎相同。因此，必须克服能量势垒，才能将其与晶体分离。然后在超声波浴中施加超声波数百小时或电压。分散后，必须对溶液进行离心以处理厚片剂。获得的石墨烯片具有非常高的质量和高的机械性能。但它的规模仍然很小，而且不可控。另一方面，复杂性较低。如上所述，此方法允许您准备大量的图。石墨通过热或化学方法引入传统石墨烯中。几乎不可能处理掉所有的氧气。这种方法的性能与原始石墨烯的液相剥离非常相似。只有复杂性更高，因为必须首先生产氧化石墨，所以需要使用几种化学物质。此外，未来必须使用热处理或化学试剂还原获得的氧化石墨烯。与原始石墨烯相比，还原的氧化石墨烯的质量非常差，但氧化石墨烯可能是一种理想的产品。用Ca和Mg离子改性的氧化石墨烯可以形成非常拉伸的氧化石墨纸，因为这些离子是石墨烯片官能团之间的交联剂。

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