石墨烯粉體生產方法有哪些?
1、機械剝離法
機械剝離法是利用物體與石墨烯之間的沖突和相對運動,得到石墨烯薄層資料的辦法。這種辦法操作簡單,得到的石墨烯通常保持著完好的晶體結構。2004年英國兩位科學運用通明膠帶對天然石墨進行層層剝離獲得石墨烯的辦法,也歸為機械剝離法,這種辦法一度被認為出產效率低,無法工業化量產。
近年來,產業界關于石墨烯的出產辦法進行了很多的研發立異,現在在廈門、廣東等省市已經有幾家公司霸占了低成本大規模制備石墨烯的出產瓶頸,運用機械剝離法工業化量出成本低、質量高的石墨烯。
2、氧化復原法
氧化復原法是經過運用硫酸、硝酸等化學試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化,增大石墨層之間的間距,在石墨層與層之間刺進氧化物,制得氧化石墨(Graphite Oxide)。然后將反應物進行水洗,并對洗凈后的固體進行低溫干燥,制得氧化石墨粉體。經過物理剝離、高溫膨脹等辦法對氧化石墨粉體進行剝離,制得氧化石墨烯。最后經過化學法將氧化石墨烯復原,得到石墨烯(RGO)。這種辦法操作簡單,產量高,可是產質量量較低。氧化復原法運用硫酸、硝酸等強酸,存在較大的危險性,又須運用很多的水進行清洗,帶大較大的環境污染。
運用氧化復原法制備的石墨烯,含有較豐富的含氧官能團,易于改性。但由于在對氧化石墨烯進行復原時,較難操控復原后石墨烯的氧含量,一起氧化石墨烯在陽光照耀、運輸時車廂內高溫等外界每件影響下會不斷的復原,因而氧化復原法出產的石墨烯逐批產品的質量往往不一致,難以操控質量。
現在不少人將氧化石墨、氧化石墨烯、復原氧化石墨烯概念了解混淆。氧化石墨呈棕色,為石墨與氧化物聚合體。 氧化 石墨烯系將氧化石墨剝離至單層、雙層或寡層后的產品,含有很多的含氧基團,因而氧化石墨烯不導電,氧化石墨烯性質活潑,在運用過程中特別是參加高溫資料加工過程中,會不斷復原并釋放出二氧化硫等氣體。 經過將氧化石墨烯復原之后的產品,才干稱為石墨烯(復原氧化石墨烯)。
3、SiC外延法
SiC外延法是經過在超高真空的高溫環境下,使硅原子升華脫離資料,剩下的C原子經過自組形式重構,然后得到基于SiC襯底的石墨烯。這種辦法可以獲得高質量的石墨烯,可是這種辦法對設備要求較高。