步控制其生长机理和界面效应,可以控制所制备石墨烯的层数,该方法可望在工业规模上生产出集成电路用石墨烯。但是,由于该方法的制备条件苛刻,如高温、超高真空和使用单晶基体等,将会限制其在集成电路以外的其他大规模应用而且设备成本要求高。(4)电化学法原理:电化学原理,即采用直接电解电解质溶液,然后在电极棒上产生石墨烯的方法。主要
f是通过电能对材料内部的原子和电子的排列进行重排,但是必须是有规律对其修饰和还原。工艺过程:1)称取025g四氟硼酸钠固体,将其溶于20mL水中,作为电解液;2)高纯的石墨棒作为电极,在10V电压下电解;3)几个小时后,黑色的石墨片会像洋葱皮一样从阳极石墨棒上片状剥落(整个电解过程中,阴极石墨棒上不断的产生气泡,阴极的石墨棒没有受到腐蚀,完好无损。4)反应完毕后将得到的黑色的产物,用蒸馏水洗干净,用离心机除去一些大颗粒的石墨块,将留下的黑色粉末状固体在干燥箱中60度下干燥610小时;5)再用玛瑙研钵研磨成均匀的粉末,得到大量产品。得到样品。评价:电化学方法是目前最简单快速大量生产石墨烯材料的方法之一,虽然制备的石墨烯有点缺陷,但是这也为石墨烯的工业化生产及应用提供了一条重要途径。结合石墨烯的应用对其导电性及分散性的要求,尝试用直接电解电解质的方法制备出更多高导电性,分散性好的的功能化石墨烯也未尝不可。
(5)机械剥离法原理:基于石墨层片和石墨烯结构关系。工艺过程:2004年,英国曼彻斯特大学的A
dreGeim和Ko
sta
ti
Novoselov等人1)将高定向的石墨薄片粘在胶带上2)然后将胶带对折粘住石墨片另一面,随之,撕开胶带3)这样,石墨就完成了第一次分离。4)继而,不断地重复这一个过程,片状石墨就愈来愈薄,最终可以获得一系列不同层数的石墨烯纳米片。得到样品。评价:该方法高度可控,方法简单,可获得多层(10层以下)的石墨烯纳米片,并且得到的石墨烯纳米片的尺寸最大可以达到10μm左右。同时,得到的石墨烯晶体结构完整,缺陷较少,因此可以应用于微电子系统中的纳米器件等方面。除此之外,机械剥离法制备石墨烯还包括超声液相氧化石墨、球磨处理原始石墨粉末等手段,也能获得相应较好的石墨烯层片。但是,这个方法也存在着一些不足,例如无法控制石墨烯纳米片的大小和难以实现规模化生产,这就阻碍了其在工业生产上的应用和推广。但其具有巨大的里程碑意义,因为这是人类首次认识到了二维晶体石墨烯的存在。
f(6)有机合r