一、石墨烯概述

石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料，幾乎完全透明，只吸收2.3%的光;導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000cm2/Vs，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-8Ω/m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。

二、石墨烯剝離方法

1.機(jī)械剝離法

在線式超高速高剪切均質(zhì)機(jī)(包括上海歐河ODG系列超高速研磨剪切分散乳化機(jī))剝離制備石墨烯是利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的能量，使石墨材料受到強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、高速撞擊剝離、離心擠壓力、液層摩擦和氣蝕等綜合作用下，使石墨層與層之間產(chǎn)生晶面水平錯位和滑移運動，進(jìn)而將石墨快速剝離，經(jīng)過高頻的循環(huán)往復(fù)，最終得到穩(wěn)定的石墨烯。而在分散制備的過程中，線速度和剪切力以及角向速度都是影響剝離結(jié)果的重要影響因素，ODG系列采用獨特的研磨式工作剪切頭(間歇可調(diào))，最高可達(dá)15000rpm的轉(zhuǎn)速，以及50米/秒以上的線速度，是玻璃石墨烯的首選。

墨烯高速分散剪切剝離視頻(分散過程中--粘度比較高)

2.化學(xué)氣相沉積法(CVD)

3.氧化-還原法

氧化-還原法是指將天然石墨與強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成氧化石墨(GO)，經(jīng)過超聲分散制備成氧化石墨烯，然后加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團(tuán)后得到石墨烯。氧化-還原法制備成本較低容易實現(xiàn)，成為生產(chǎn)石墨烯的最主流方法。但是該方法所產(chǎn)生的廢液對環(huán)境污染比較嚴(yán)重，所制備的石墨烯一般都是多層石墨烯或者石墨微晶而非嚴(yán)格意義上的石墨烯，并且產(chǎn)品存在缺陷而導(dǎo)致石墨烯部分電學(xué)和力學(xué)性能損失。

4.溶劑剝離法

溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散于溶劑中形成低濃度的分散液，利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力，溶劑插入石墨層間，進(jìn)行層層剝離而制備出石墨烯。此方法不會像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結(jié)構(gòu)，可以制備高質(zhì)量的石墨烯。缺點是成本較高并且產(chǎn)率很低，工業(yè)化生產(chǎn)比較困難。當(dāng)然，石墨烯的制備方法還有溶劑熱法、高溫還原、光照還原、外延晶體生長法、微波法、電弧法、電化學(xué)法等，這些方法都不及上述四種方法普遍。不要混淆!!!還原氧化石墨烯，即RGO。一般來說，氧化石墨烯是由石墨經(jīng)強(qiáng)酸氧化，然后再經(jīng)過化學(xué)還原或者熱沖擊還原得到。

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