石墨烯少層石墨的制備方法有哪些？

少層石墨的制備方法有哪些？

采用撕膠帶法和氧化還原法制備了少層石墨,并通過Raman光譜對樣品進(jìn)行了系統(tǒng)研究。 利用高定向熱解石墨(HOPG)優(yōu)異的層狀結(jié)構(gòu),通過反復(fù)撕膠帶法分別在300nm SiO2/Si和Si襯底上得到了少層石墨。通過不同厚度樣品的Raman光譜對比,可以辨別出少層石墨；從光學(xué)顯微圖片看,少層石墨在300nm SiO2/Si襯底上的光學(xué)對比度更好,通過Raman光譜測試也證實了這點,并在300nm SiO2/Si襯底上獲得了單層石墨,即石墨烯。 以高純石墨粉為原料,利用改進(jìn)的Hummers法制備得到了氧化石墨(GO),樣品的Raman光譜測試顯示：氧化后石墨的2D峰消失,D峰與G峰變寬,且強(qiáng)度比變大,表明其結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,缺陷增多。

石墨烯(graphene)是迄今為止世界上最薄的一種新型二維碳材料。石墨烯具有高的載流子遷移率,其電子具有亞微米尺度的彈道傳輸特性,常溫下具有極快的電子傳輸速率,這些優(yōu)異的性質(zhì)使得它在納米電子器件方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

XRD測試結(jié)果顯示,石墨的(002)峰消失,GO的(100)和(001)衍射峰出現(xiàn),表明石墨被氧化了。 分別采用高壓釜熱還原和水合肼化學(xué)還原對GO進(jìn)行了還原,通過Raman光譜分析得出：(1)石墨2D峰的重新出現(xiàn)表明GO的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。(2)通過ID/IG值的比較,可以得出高壓釜熱還原方法在一定程度上對石墨氧化過程中產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行了修復(fù),還原效果優(yōu)于水合肼還原。XRD測試顯示石墨(002)特征衍射峰增強(qiáng),GO的(100)和(001)衍射峰減弱,GO被還原。還原產(chǎn)物在水中和NMP中的分散性研究表明還原后GO中的親水基團(tuán)大量消失。 GO及其還原產(chǎn)物的PL譜測試顯示,GO粉末發(fā)綠光,還原產(chǎn)物發(fā)藍(lán)光,這也說明GO還原后結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。 Raman光譜是一種無損的、快速的、準(zhǔn)確的判斷石墨烯的有效手段,在GO及還原產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征方面也具有重要的意義