魏丽丹 张文斌 孙景丹(黑龙江工业学院环境工程系， 黑龙江 鸡西 158100)

水相石墨烯制备及其聚集现象的研究

魏丽丹 张文斌 孙景丹(黑龙江工业学院环境工程系， 黑龙江 鸡西 158100)

机械剥离法作为一种最简单的石墨烯制备方法，使用超声波分散，在水相中以大鳞片石墨和可膨胀石墨制备石墨烯，发现可膨胀石墨经超声分散后，在光学显微镜下可以观测到透明的石墨烯片。通过超声分散获得的石墨烯在短时间内会迅速聚集，重新成为石墨，并无法再次通过超声分散制备石墨烯。

大鳞片石墨；机械剥离法；超声分散；石墨烯；光学显微镜

0 引言

2004年，Geim和他的助手Novoselov利用微机械剥离法，使用透明胶带首先成功剥离并观测到了单层石墨烯[1]，并由此获得了诺贝尔奖。Liang等人发展了机械剥离法，使用印章切取转移印刷法获得了四层的石墨烯。这些方法均是采用粘性材料将石墨多次反复剥离以破坏石墨层间的范德华力，方法简单，但无法大量量产，仅在石墨烯性能研究中使用。如能实现溶液中的剥离，即可以实现大量量产。Hernandez等将石墨分散在N-甲基-吡咯烷酮中，通过超声分散获得石墨烯，并且可以根据超声时间提高单层石墨烯产量。Li等人提出剥离-再插层-膨胀方法合成石墨烯，Pu等人将天然石墨浸入超临界CO2中30分钟，经快速降压获得10层左右的石墨烯片，但目前尚未有水溶液中通过机械剥离法获得的石墨烯的报道，我们在实验中将石墨和可膨胀石墨置于水中，用超声分散，获得了一定量的石墨烯，但该石墨烯由于聚集速度很快，需要添加稳定剂以稳定石墨烯。……