采用一種新型的電化學界面技術，以碳量子點(CQDs)為剝離劑，通過一步液相剝離制備了少層石墨烯。提出了CQDs與石墨烯的形態(tài)、結構和組成，以及實現(xiàn)大規(guī)模制備的機理。結果表明，尺寸為55.12 nm的D
50的CQDs對石墨具有良好的分散性和剝離性能，石墨烯的成品率高達97.25% (尺寸為3.651 μm的D
50，1~5層)。此外，我們成功制備了石墨烯薄膜，石墨化處理后其具有較高的導電性(3100.45 S/cm)和導熱性(950.31 W/(m·K))。
圖1. (a) CQDs和石墨烯制備工藝流程圖;(b)電解前CF束的SEM圖像;(c)電解前CF的SEM圖像;(d)電解后CF的SEM圖像;(e) EG的SEM圖像。
圖2. CQDs的(a)HR-TEM和SEAD圖像;(b) AFM圖像;(c)尺寸分布;(d) XPS圖譜;(e)FTIR譜;(f)熒光光譜。
圖3. 石墨烯的(a) SEM圖像;(b) AFM圖像;(c)尺寸分布;(d) XPS譜;(e)拉曼光譜;(f)電動電勢。
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圖4. (a)CQDs的合成機理;(b)石墨烯的合成機理。
圖5. (a)石墨烯漿料濃度與粘度的關系;(b)石墨烯薄膜表面的SEM圖像;(c)石墨烯薄膜橫截面的SEM圖像;(d)石墨烯薄膜的導電性和熱擴散率。
相關研究成果由哈爾濱工業(yè)大學化學化工學院，BIR新材料集團股份有限公司Quanzhu Zhou等人于2021年發(fā)表在FlatChem (https://doi.org/10.1016/j.flatc.2021.100303)上。原文：Green, fast and scalable preparation of few-layers graphene。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
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