石墨烯粉體生產(chǎn)方法有哪些?
1,、機(jī)械剝離法
機(jī)械剝離法是利用物體與石墨烯之間的沖突和相對(duì)運(yùn)動(dòng),,得到石墨烯薄層資料的辦法。這種辦法操作簡(jiǎn)單,,得到的石墨烯通常保持著完好的晶體結(jié)構(gòu),。2004年英國(guó)兩位科學(xué)運(yùn)用通明膠帶對(duì)天然石墨進(jìn)行層層剝離獲得石墨烯的辦法,也歸為機(jī)械剝離法,,這種辦法一度被認(rèn)為出產(chǎn)效率低,,無(wú)法工業(yè)化量產(chǎn)。
近年來(lái),,產(chǎn)業(yè)界關(guān)于石墨烯的出產(chǎn)辦法進(jìn)行了很多的研發(fā)立異,,現(xiàn)在在廈門(mén)、廣東等省市已經(jīng)有幾家公司霸占了低成本大規(guī)模制備石墨烯的出產(chǎn)瓶頸,,運(yùn)用機(jī)械剝離法工業(yè)化量出成本低,、質(zhì)量高的石墨烯,。
2、氧化復(fù)原法
氧化復(fù)原法是經(jīng)過(guò)運(yùn)用硫酸,、硝酸等化學(xué)試劑及高錳酸鉀,、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化,增大石墨層之間的間距,,在石墨層與層之間刺進(jìn)氧化物,,制得氧化石墨(Graphite Oxide)。然后將反應(yīng)物進(jìn)行水洗,,并對(duì)洗凈后的固體進(jìn)行低溫干燥,,制得氧化石墨粉體。經(jīng)過(guò)物理剝離,、高溫膨脹等辦法對(duì)氧化石墨粉體進(jìn)行剝離,,制得氧化石墨烯。最后經(jīng)過(guò)化學(xué)法將氧化石墨烯復(fù)原,,得到石墨烯(RGO),。這種辦法操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)量高,,可是產(chǎn)質(zhì)量量較低,。氧化復(fù)原法運(yùn)用硫酸、硝酸等強(qiáng)酸,,存在較大的危險(xiǎn)性,,又須運(yùn)用很多的水進(jìn)行清洗,帶大較大的環(huán)境污染,。
運(yùn)用氧化復(fù)原法制備的石墨烯,,含有較豐富的含氧官能團(tuán),易于改性,。但由于在對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行復(fù)原時(shí),,較難操控復(fù)原后石墨烯的氧含量,一起氧化石墨烯在陽(yáng)光照耀,、運(yùn)輸時(shí)車(chē)廂內(nèi)高溫等外界每件影響下會(huì)不斷的復(fù)原,,因而氧化復(fù)原法出產(chǎn)的石墨烯逐批產(chǎn)品的質(zhì)量往往不一致,難以操控質(zhì)量,。
現(xiàn)在不少人將氧化石墨,、氧化石墨烯、復(fù)原氧化石墨烯概念了解混淆,。氧化石墨呈棕色,,為石墨與氧化物聚合體。 氧化 石墨烯系將氧化石墨剝離至單層,、雙層或寡層后的產(chǎn)品,,含有很多的含氧基團(tuán),,因而氧化石墨烯不導(dǎo)電,氧化石墨烯性質(zhì)活潑,,在運(yùn)用過(guò)程中特別是參加高溫資料加工過(guò)程中,,會(huì)不斷復(fù)原并釋放出二氧化硫等氣體。 經(jīng)過(guò)將氧化石墨烯復(fù)原之后的產(chǎn)品,,才干稱(chēng)為石墨烯(復(fù)原氧化石墨烯),。
3、SiC外延法
SiC外延法是經(jīng)過(guò)在超高真空的高溫環(huán)境下,,使硅原子升華脫離資料,,剩下的C原子經(jīng)過(guò)自組形式重構(gòu),然后得到基于SiC襯底的石墨烯,。這種辦法可以獲得高質(zhì)量的石墨烯,,可是這種辦法對(duì)設(shè)備要求較高,。

