超声辅助镍粉绿色还原制备石墨烯.pdf

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1、超声辅助镍粉绿色还原制备石墨烯47超声辅助镍粉绿色还原制备石墨烯Ultrasonication—assistedGreenSynthesisofGraphenebyNickelPowderReduction王博，李松梅，刘建华，于美，安军伟(北京航空航天大学材料科学与工程学院空天材料与服役教育部重点实验室，北京100191)WANGBo，LISong—mei，LIUJian—hua，YUMei，ANJun—wei(KeyLaboratoryofAerospaceMaterialsandPerformance(MinistryofEducation)，Sc

2、hoolofMaterialsScienceandEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China)摘要：提出一种室温下利用镍粉还原氧化石墨制备石墨烯的新方法。采用X射线衍射(xRD)、傅里叶红外光谱(FT—IR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对氧化石墨还原后的产物进行表征。结果表明：氧化石墨中含氧基团基本被去除，生成的石墨烯的Jo／j。达到了1．34，当镍与氧化石墨质量比值为2时，还原效果较为理想。这种方法为低成本、高效、环保、大规模地制备高品质石墨烯提供可

3、能性。关键词：石墨烯；镍；还原；超声辅助doi：10．3969／j．issn．1001—4381．2014．01．009中图分类号：TQ127．1文献标识码：A文章编号：1001—4381(2014)01-0047—05Abstract：AnewmethodwaspresentedtOeffectivelyreducegraphiteoxidetographenewithnickelpowderatroomtemperature．ThereducedgraphiteoxidewascharacterizedbyX—raydiffractionanaly—

4、sis(XRD)，Fouriertransforminfraredspectroscopy(FT—IR)，Ramanspectroscopy，scanningelectronmicroscope(SEM)andtransmissionelectronmicroscope(TEM)．Theresultsshowthattheoxygenfunctionalitiesofthegraphiteoxideweremostlyremoved，andtheintensityratio(ID／iG)ofDbandtoGbandofreducedGO(rGO)iSab

5、out1．34．WhenthemassratioofNiandGOiS2，theeffectofre—ductioniSrelativeidea1．ThismethodoffersafeasibilityforlOW—cOSt，effective，environmentallyfriend—lyandlarge—scaleproductionofgraphene．Keywords：graphene；nickel；reduction；ultrasonication—assisted石墨烯，是一种由SP杂化的单层碳原子紧密堆化学还原氧化石墨(reducedG

6、raphiteOxide，rGO)通常积成二维蜂窝状晶格结构的碳质新材料[1]。由于具有用肼[16,17]，二甲肼，苯二酚，NaBH[191。，HIE。作高的比表面积[2]、良好的导热性能和力学性能[3]及杰为还原剂。一方面，这些还原剂对人体有害或价格昂出的电子传递性能[4等一系列优异的性质和独特的纳贵；另一方面，化学还原过程中使用这些还原剂会引入米结构，石墨烯成为近年来广泛关注的焦点。其优异附加的官能团，从而降低了石墨烯的电学性能。因此，的性能和独特的纳米结构使得石墨烯在纳米电子器开发一种无毒、高效、廉价和简易的能够大规模制备高件嘲、传感器]、能量存储

7、及复合材料等领域具品质石墨烯的化学还原技术十分必要。有广阔的应用前景。而这些应用通常需要有效的方法镍是常见的金属元素，由于其轻度的还原能力和制备高品质的石墨烯。无毒的特性，它常被用作还原剂。迄今为止，用镍还原到目前为止，制备石墨烯的方法有很多，其中主要制备石墨烯方法的报道很少。本文提出一种绿色、简易包括化学气相沉积(CVD)E11,1z3，机械剥离[1，外延生的石墨烯制备方法：超声辅助条件下利用镍粉在酸性溶长和化学还原法[1引。尽管化学还原法的还原机理不液中还原氧化石墨从而制备石墨烯。除了环保外，该工是非常明确，但由于工艺简单、可靠且成本低廉，一直被艺相

8、比以前的化学工艺具有许多优点，如产量高，成本认为是能够实现大规模生产石墨烯的有效