液态法制石墨烯解题.ppt

液态法制石墨烯 ;什么是石墨烯;石墨烯的研究发展前景 ; 相比之下，由石墨、石墨衍生物如氧化石墨或石墨插层化合物首先得到胶体分散液，然后再制备出石墨烯这一途径操作简单、反应原材料便宜易得，因而可以实现量产，并且溶胶状的产物形式也为材料的加工成型带来了方便。另外，经化学方法处理所得的石墨烯还为研究石墨烯的化学改性提供了巨大的平台。但现阶段该方法依然存在一些问题和缺点亟待解决。首先是目前制备的石墨烯尺寸较小且生成的形状、尺寸具有随机性，阻碍了其的实际应用。另一方面，还原过程极易导致疏水的石墨烯产物的不可逆团聚。虽然添加价格昂贵的小分子稳定剂或精确地控制反应条件可以一定程度上抑制团聚的发生，但所得石墨烯溶液的浓度普遍很低，不利于进一步加工应用。因此，如何通过简便的手段获得高浓度且稳定的大面积石墨烯胶体分散液是采用这种方法的一大难题。 ;液相剥离机理;已有的剥离体系; 如果在有机溶剂加入辅助剂，会得到更好的剥离效果．例如在 NMP、DMA 或环己酮中添加 NaOH，混合液经过超声处理 1.5 h 得到的石墨烯浓度是相同情况下不加 NaOH 的 3 倍。; 3.离子液体. 在 100 ℃下以液体状态存在的特殊盐． 离子液体具有高离子性、难挥发、良好的热化学稳定性、与许多有机无机溶剂有良好的兼容性等性质． 因为带电离子与石墨的 π 电子的作用为静电相互作用，所以离子液体作为介质剥离得到的石墨烯纳米材料性质稳定． 目前一些离子液体已作为溶剂或助剂运用于分散碳纳米管以及石墨烯的电化学合成，同样，离子液体也可作为剥离介质来制备石墨烯． 离子液体 HMIH( 1－己基－3－甲基咪唑鎓六氟磷酸盐) 等已被成功用作液相超声剥离石墨的剥离介质。实验测试结果表明，离子液体剥离出的石墨烯性质稳定，石墨烯浓度较高，分散体系较为稳定，不易聚沉．;超声时间等其他条件对剥离效率的影响; 近年来，为了发展低耗能的液相剥离法，科学家们做了很多努力． 实验证明，液相法制得的石墨烯在很多领域具有良好的应用前景． 但是，液相剥离法还存在很多不足: 得到的石墨烯浓度仍然很??，制得的石墨烯在层数和尺寸大小上还存在着多分散性，需要的剥离介质不是价格昂贵就是沸点很高，辅助剂如表面活性剂不易从最终的石墨烯产物中分离出来，长时间的超声波降解容易会减小产物石墨烯的尺寸． 现在大规模制备石墨烯面临的挑战主要是选择和设计合适的剥离溶剂，包括分散试剂和辅助剂． 理想的剥离条件是使用较常见的溶剂，易于分离的辅助剂，低廉的天然石墨． 同时，随着更加有效的剥离体系的开发，相信我们对石墨的剥离机理也会有更加深入的理解，从而从根本上研究出制备高质量高产量石墨烯的方法．