石墨烯材料制备技术与创新及发展趋势
2021-05-07胡志波文兴青
中国非金属矿工业导刊 2021年2期
关键词:方法
李 渝,胡志波,2,文兴青,徐 丹
(1.西南科技大学,环境与资源学院,四川 绵阳 621010;2.西南科技大学,固体废弃物处理与资源化教育部重点实验室,四川 绵阳 621010)
石墨烯(Graphene)是一种基于二维分析晶体的二维碳纳米复合材料,由碳原子和sp2杂化轨道体系组成。因具有优良的光学、电学和机械性能,石墨烯被广泛应用于材料科学、能源、生物医学和药物传递等众多领域,石墨烯被众多科学家认为是具有光明前景的革命性材料。石墨烯材料自首次成功制备以来,一直受到科技界的广泛关注。近年来,随着对石墨烯材料制备和应用研究的不断深入,石墨烯在光催化复合材料、电子器件、超级电容器和透明电极等领域得到了广泛应用,具有良好的发展前景[1]。随着对石墨烯制备机理研究的不断深入,改进石墨烯制备路线的新方法和新技术不断涌现。
1 石墨烯制备方法与技术创新
石墨烯的制备方法主要包括机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法和电化学剥离法,不同制备方法的优缺点及其应用领域见表1。
1.1 机械剥离法
Novoselov 等[2]采用机械剥离法获得10nm 以下厚度的石墨片层。该方法制备的石墨烯晶体分子结构完整且操作简单,成本较低,不足之处是效率低,层数与尺寸精准控制性差,难以大规模生产,目前主要用于实验室中制备少量石墨烯。机械剥离法是在机械方法的基础上,对石墨烯施加外力进行剥离的一种方法。目前,技术创新主要是通过对胶带粘贴法和球磨机械法的改进[3]。……
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