新型低温真空法制备高品质石墨烯

发布时间：2021-04-26 11:55

　　以往制备石墨烯大多采用强酸氧化剂、1000℃以上的还原温度以及昂贵的金属催化剂中的一种或多种,造成低效率、高能耗和重污染等问题。本工作提供一种真空辅助制备高品质石墨烯的新思路,以无水AlCl3和FeCl3作为共插层剂制备出"手风琴"状的1阶石墨层间化合物（AlCl3-FeCl3-GICs）;在180℃相对较低温度下真空处理1阶AlCl3-FeCl3-GICs,低沸点AlCl3受热汽化后将石墨片层进一步撑开,得到"蠕虫"状的膨胀石墨;利用液相剥离法,将膨胀石墨在有机溶剂中超声剥离得到高品质石墨烯。膨胀石墨的制备过程没有采用强氧化剂,且在无水无氧的环境中进行,反应温度控制在180℃以内,整体制备条件相对温和且环保。膨胀石墨相邻片层间的范德华力作用极其微弱,易于后续剥离成石墨烯。采用液相法制备石墨烯,能最大可能避免石墨烯晶格结构的破坏。用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）观察样品的微观形貌,用X射线粉末衍射（XRD）仪、射线光电子能谱（XPS）仪和拉曼光谱仪等表征样品的微观结构,结果表明:制备的石墨烯缺陷度极低,sp2晶格结构仍然保持高度的规整性,石墨... 

【文章来源】：航空材料学报. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 实验及方法
    1.1 实验材料
    1.2 1阶AlCl3-FeCl3-GICs的制备
    1.3 蠕虫石墨的制备
    1.4 石墨烯的制备
    1.5 测试表征
        （1）微观形貌表征
        （2）微观结构测试
2 结果与讨论
    2.1 1阶AlCl3-FeCl3-GICs的制备
    2.2 膨胀石墨的制备
    2.3 高品质石墨烯的制备
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]高浓度石墨烯水分散液的制备与表征[J]. 王晨,燕绍九,南文争,王继贤,彭思侃.  材料工程. 2019(04)
[2]功能化石墨烯的制备及应用研究进展[J]. 杨程,陈宇滨,田俊鹏,郝思嘉.  航空材料学报. 2016(03)
[3]石墨烯增强铝基纳米复合材料的研究[J]. 燕绍九,杨程,洪起虎,陈军洲,刘大博,戴圣龙.  材料工程. 2014(04)



本文编号：3161369