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1、第6卷第3期2011年3月中国科技论文在线SCIENCEPAPERONLINE187石墨烯的化学方法合成及其表征1,2111王新伟，杨艳，田宏伟，郑伟涛（1.吉林大学材料科学与工程学院，汽车材料教育部重点实验室，长春130012；2.长春理工大学材料科学与工程学院，长春130022）摘要：修正的Hummers法合成的氧化石墨，通过超声波振荡剥层，再利用水合肼还原即可获得单层及较少层数的石墨烯。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RS)、X-射线衍射(XRD)等测试方法对氧化石墨烯和石墨烯的形貌、结构进行了对比分析。实验结果表明，该
2、方法合成出了形貌上具有少量褶皱的单层和较少层数的石墨烯。但与天然石墨相比，该方法合成的石墨烯结晶强度相对降低并且拉曼光谱显示，其G带与D带的强度2比大于氧化石墨烯的强度比，即石墨烯中sp杂化碳层平面的平均尺寸大于氧化石墨烯的平均尺寸，表明该方法不能完全将氧化石墨烯还原为结晶完美的石墨烯。关键词：石墨烯；氧化石墨烯；超声剥层；结构中图分类号：TQ127文献标志码：A文章编号：1673－7180(2011)03－0187－4Synthesisandcharacterizationofgraphenewithchemicalmethod1,2111WangXinwei,YangY
3、an,TianHongwei,ZhengWeitao(1.KeyLaboratoryofAutomobileMaterials,MinistryofEducation,SchoolofMaterialsScienceandEngineering,JilinUniversity,Changchun130012,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022,China)Abstract:Graphiteoxide(G
4、O)hasbeensynthesizedbyamodifiedHummersmethodtreatedwithultrasound,andsingleorlesslayersofgraphene(GNS)wasobtainedthroughareductionusinghydrazinehydrate.GraphenehavebeeninvestigatedbySEM,TEM,FT-IR,RS,XRD,etc.Experimentalresultsshowedthatthesingleandlesslayersofgraphenewithfewdrapewasobtaine
5、d.Comparedwithnaturalgraphite(G),graphenecrystallizationintensityislower.Ramanspectrashowedthatthe2ratioofgrapheneGandDbandintensitiesishigherthangraphiteoxide,namelytheaveragesizeofspheterozygouscarbonlayeringrapheneislargerthanGraphiteoxide.Itdemonstratedthatthismethodcannotcompletelyres
6、toreGraphiteoxidetoperfectcrystallizationgraphene.Keywords:graphene；graphiteoxide；ultrasonicpeeling；structure22石墨烯是由单层sp碳原子组成的六方蜂巢状构，以及理论比表面积高达2600m/g，优异的导热[3]二维结构，它是一种碳质新材料。其结构分解可以性能(3000W/(m·K))和力学性能(1060GPa)，以及室2[4]变成零维的富勒烯，卷曲可以形成一维的碳纳米管，温下高速的电子迁移率15000cm/(V·s)等一系列性[1-2]叠加可以形成三维石墨。由于石墨烯
7、特殊的结质，使其自2004年首次报道后，引起了科学界巨大兴收稿日期：2010-11-29基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(200801830025)；国家自然科学基金资助项目(50832001,51002061)作者简介：王新伟(1978－)，女，博士研究生，主要研究方向：碳纳米材料通信联系人：郑伟涛，教授，主要研究方向：碳素纳米材料、超硬薄膜材料以及材料的计算机模拟等，wtzheng@jlu.edu.cn第6卷第3期188中国科技论文在线SCIENCEPAPERONLINE2011年3月[5-7]
