刘跃文,邓顺柳,谢素原,黄荣彬,郑兰荪

(厦门大学 化学化工学院,固体表面物理化学国家重点实验室,福建 厦门 361005)

石墨烯是由sp2杂化碳原子组成的二维周期蜂窝状点阵结构,其特殊的单原子层结构使其表现出许多奇特的物理化学性质,如高的载流子迁移率(2×105cm2/(V·s)),超大的比表面积(2 630 m2/g),高的杨氏模量(～1 100 GPa),良好的导热(～5 000 W/(m·K))性能等[1-4],在电子学、生物医学、储能、传感器等领域显示出广阔的应用前景[5-11]．近年来,人们在石墨烯合成方面取得了显著进展,发展了包括微机械剥离法[12]、外延生长法[13]、化学气相沉积(CVD) 法[14-16]、化学剥离法[17-24],以及有机合成[25-26]等在内的各种石墨烯制备方法,其中化学剥离法因其方法简单、成本低廉以及可大量制备等优点而成为宏量制备石墨烯的有效方法．该方法首先利用氧化反应在石墨片层的碳原子上引入各种含氧官能团,如羧基、环氧和羟基等[27],然后利用超声作用将石墨氧化物层层剥离得到氧化石墨烯(GO),最后经高温热处理[23-24]或低温化学还原[17-22],得到还原氧化石墨烯 (rGO)．但是高温热处理通常要求的温度较高(>1 000 ℃),限制了该方法的实际应用．水合肼[18-19]或硼氢化钠[20]等还原剂可在较低的温度下除去大部分的含氧官能团,得到rGO．然而,尽管还原后石墨烯的晶格结构得到一定程度的恢复,但其导电性仍不尽如人意．此外,石墨烯片层之间较强的范德华作用力往往也会造成其在溶液中的不可逆团聚现象,这些都在一定程度上限制了石墨烯的进一步研究和……