实习仓库工作总结1 石墨烯维基百科的定义:“石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以 sp2 杂化轨道
成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料
石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎完全透明只吸收%的光;导热系数高达 5300W/m
K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过 15000cm2/V
s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约 10-8 俜 m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料
” 石墨烯有最薄、最坚硬、最导热、最导电的特点,被业内人士披上了神奇的光环,但值得提醒的是,国际上对 Graphene 的定义是1-2 层的 nanosheet 才能称之为是 Graphene,并且只有没有任何缺陷的石墨烯才具备这些完美特性,而实际生产的石墨烯多为多层且存在缺陷
石墨烯主要有如下几种生产方法: 机械剥离法
当年 Geim 讨论组就是利用 3M 的胶带手工制备出了石墨烯的,但是这种方法产率极低而且得到的石墨烯尺寸很小,该方法显然并不具备工业化生产的可能性
化学气相沉积法(CVD)
化学气相沉积法主要用于制备石墨烯薄膜,高温下甲烷等气体在金属衬底(Cu 箔)表面催化裂解沉积然后形成石墨烯
CVD 法的优点在于可以生长大面积、高质量、均匀性好的石墨烯薄膜,但缺点是成本高工艺复杂存在转移的难题,而且生长出来的一般都是多晶
氧化-还原法
氧化-还原法是指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO),经过超声分散制备成氧化石墨烯,然后加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团后得到石墨烯
氧化-还原法制备成本较低容易实现,成为生产石墨烯的最主流方法
但是该方法所产生的废液对环境污染比较严重,所制备的石墨烯一般都是多层石墨烯或者石墨微晶而非严格意义上的石墨烯,并且产品存在缺陷而导致石墨烯部分电学和力学性能损失