中北大學科研團隊提出石墨烯制備新方法
中北大學科研團隊提出石墨烯制備新方法
近日，中北大學孫友誼科研團隊利用膠體化學體積排斥作用，並結合二維片狀納米材料剝離新方法，實現了石墨烯高效宏量制備。相關成果已發表在《自然·通訊》上。
據介紹，科研界常見的石墨烯制備方法有氧化還原法、機械剝離法、氣相沉積法、超臨界剝離法等，其中氧化還原法是目前石墨烯工業化生產的主要方法。研究團隊此次採用了氣泡輔助—液相機械剝離法。該方法利用在石墨層間原位產生氣泡來擴大石墨層之間的間距，替代傳統強酸強氧化擴層的機制，減少石墨片層之間的物理范德華力，並結合膠體化學體積排斥作用，促進石墨在液相機械剪切作用力下即可實現高效剝離，解決傳統氧化還原法制備石墨烯的流程復雜、缺陷大和機械剝離法制備石墨烯產率低問題。
通過該方法制備石墨烯，不僅制備工藝流程簡單，而且石墨烯結構可控性和批次穩定性好﹔同時，因制備過程中使用的強酸強氧化劑及產生的廢水少，所以兼具制備過程綠色環保，石墨烯成本低、缺陷少、結構完整性好等優勢。新方法保持了石墨烯優異特性，有助於拓展其應用領域。孫友誼表示，氣泡輔助—液相機械剝離法是一種低成本、綠色環保、高產率、高品質石墨烯宏量制備方法，不僅為制備低成本、高品質石墨烯提供了可能性，而且為制備其他高濃度二維納米片狀材料提供了新的思路。
本報記者沈佳採集
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