低成本石墨烯的制备与表征

发布时间：2020-11-09 16:33

　　 采用低温扩张法对石墨插层、膨胀、剥离制备了石墨烯。采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测试仪(BET)、原子力显微镜(AFM)、能谱仪(EDS)、四探针粉末电导率测试仪等对所得的石墨烯材料进行了表征和分析。结果表明,石墨烯层数在10层以内,含氧量小于1%,保留了较高的结构完整度,具有极高的电导率及比表面积。
【部分图文】：

目前，石墨烯的制备方法主要包括微机械剥离法、外延生长法、化学气相沉积法、氧化石墨烯化学还原法和溶液剥离法等。本文以石墨粉为原材料，采用低温扩张法生产石墨烯，主要原理如图1。1 实验部分

2.1.1 石墨烯的SEM及AFM测试及结果分析图2中a为石墨烯在2000倍的SEM图，b为石墨烯的AFM图。从SEM图中可以看出，石墨烯有一定的团聚现象，但其片层很薄且片层的长厚比很大;从AFM扫描结果可以知道，石墨烯厚度为3.18 nm，根据单层石墨烯厚度为0.335 nm可知，石墨烯厚度在10层以内，属于少层石墨烯。

2.1.2石墨烯的EDS测试与结果分析图3为石墨烯的能谱仪测试谱图，从图中可以看出，石墨烯中含有少量氧、钠元素，石墨烯采用氨钠插层法制备过程中引入了钠元素，氧的含量少于1%，说明石墨烯表面引入的含氧官能团少，结构破坏较少。
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