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【求助】散金幣跪求石墨烯簡(jiǎn)便易行的制備方法
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(轉(zhuǎn)) 石墨烯的制備方法 石墨烯的合成方法主要有兩種:機(jī)械方法和化學(xué)方法。機(jī)械方法包括微機(jī)械分離法、取向附生法和加熱SiC的方法;化學(xué)方法是化學(xué)分散法。 微機(jī)械分離法 最普通的是微機(jī)械分離法,直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來(lái)。2004年Novoselovt等用這種方法制備出了單層石墨烯,并可以在外界環(huán)境下穩(wěn)定存在。典型制備方法是用另外一種材料膨化或者引入缺陷的熱解石墨進(jìn)行摩擦,體相石墨的表面會(huì)產(chǎn)生絮片狀的晶體,在這些絮片狀的晶體中含有單層的石墨烯。 但缺點(diǎn)是此法是利用摩擦石墨表面獲得的薄片來(lái)篩選出單層的石墨烯薄片,其尺寸不易控制,無(wú)法可靠地制造長(zhǎng)度足供應(yīng)用的石墨薄片樣本。 取向附生法—晶膜生長(zhǎng) 取向附生法是利用生長(zhǎng)基質(zhì)原子結(jié)構(gòu)“種”出石墨烯,首先讓碳原子在 1 1 5 0 ℃下滲入釕,然后冷卻,冷卻到850℃后,之前吸收的大量碳原子就會(huì)浮到釕表面,鏡片形狀的單層的碳原子“ 孤島” 布滿了整個(gè)基質(zhì)表面,最終它們可長(zhǎng)成完整的一層石 墨烯。第一層覆蓋 8 0 %后,第二層開(kāi)始生長(zhǎng)。底層的石墨烯會(huì)與釕產(chǎn)生強(qiáng)烈的交互作用,而第二層后就幾乎與釕完全分離,只剩下弱電耦合,得到的單層石墨烯薄片表現(xiàn)令人滿意。 但采用這種方法生產(chǎn)的石墨烯薄片往往厚度不均勻,且石墨烯和基質(zhì)之間的黏合會(huì)影 響碳層的特性。另外Peter W.Sutter 等使用的基質(zhì)是稀有金屬釕。 加熱 SiC法 該法是通過(guò)加熱單晶6H-SiC脫除Si,在單晶(0001) 面上分解出石墨烯片層。具體過(guò)程是:將經(jīng)氧氣或氫氣刻蝕處理得到的樣品在高真空下通過(guò)電子轟擊加熱,除去氧化物。用俄歇電子能譜確定表面的氧化物完全被移除后,將樣品加熱使之溫度升高至1250~1450℃后恒溫1min~20min,從而形成極薄的石墨層,經(jīng)過(guò)幾年的探索,Berger等人已經(jīng)能可控地制備出單層或是多層石墨烯。 其厚度由加熱溫度決定,制備大面積具有單一厚度的石墨烯比較困難。 一條以商品化碳化硅顆粒為原料,通過(guò)高溫裂解規(guī)模制備高品質(zhì)無(wú)支持(Free standing)石墨烯材料的新途徑。通過(guò)對(duì)原料碳化硅粒子、裂解溫度、速率以及氣氛的控制,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨烯結(jié)構(gòu)和尺寸的調(diào)控。這是一種非常新穎、對(duì)實(shí)現(xiàn)石墨烯的實(shí)際應(yīng)用非常重要的制備方法。 化學(xué)分散法 化學(xué)分散法是將氧化石墨與水以1 mg/mL的 比例混合, 用超聲波振蕩至溶液清晰無(wú)顆粒狀物質(zhì),加入適量肼在1 0 0℃回流2 4 h ,產(chǎn)生黑色顆粒狀沉淀,過(guò)濾、烘干即得石墨烯。Sasha Stankovich 等利用化學(xué)分散法制得厚度為1 nm左右的石墨烯。 |
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