张兰芹，展晓元，王　杰，张智慧，徐国纲(山东科技大学材料科学与工程学院，山东青岛　266590)



石墨烯的制备*

张兰芹，展晓元，王杰，张智慧，徐国纲
(山东科技大学材料科学与工程学院，山东青岛266590)

摘要:以球形石墨为原料，HClO4为插层剂，KClO3为氧化剂，采用高温(1 050℃)氧化还原法制备了石墨烯(GN)，其结构和性能经FT-IR，XRD，SEM，TEM，BET和RS等表征。研究了KClO3的加入量对GN结构和性能的影响，结果表明:当KClO3的加入量为0.08 g·mL－1时，所制备的GN的比表面积为558 m2·g－1，平均孔径为3.012 nm，电阻率为0.02 Ω·cm。

关键词:氧化石墨;石墨烯;氧化还原;制备;导电性能

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通信联系人:展晓元，讲师，E-mail:zkzxy@ sdust.edu.cn

石墨烯(GN)是一种由碳原子构成的具有单原子层厚度的二维晶体，碳原子之间以sp2杂化方式相互键合形成蜂窝状晶格网络。GN是构成其它维数碳材料的基本结构单元，可以包裹成零维的富勒烯，卷曲成准一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨［1］。GN的理论比表面积为2 600 m2·g－1，理论厚度为0.34 nm，拉伸强度130 GPa，是钢的100多倍［2］，是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料。单层GN几乎是完全透明的，吸光率收2.3%，导热系数高达5 300 W·m－1· K－1［3］，常温下电子迁移率15 000 cm2·V－1· s－1，而电阻率仅约1.0×10－6Ω·cm［4］。另外，GN还具有室温量子霍尔效应［5］及室温铁磁性等特殊性质［6］，适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池［7］。

Geim等［8］在2004年首先采用简单的机械剥离法成功制备出了单层GN。目前，GN的制备方法主要有:机械剥离法［9］、晶体外延生长法［10］、化学气相沉积法［11］、切割碳纳米管法［12］及氧化还原法［13］等等。其中，氧化还原法产率较高，适合规模化生产，也是目前制备GN最常用的方法。……