柯西金等（Kosynkin et al.，2009）几乎在同一时间提出了另一种合成单层石墨烯纳米带的方法，即纵向切割多壁碳纳米管。这一溶液氧化过程会产生接近100%的高水溶性石墨烯纳米带并恢复石墨烯的导电性。高锰酸钾和硫酸在溶液中作为氧化剂，硫酸可帮助剥离多壁碳纳米管，过程如下：将多壁碳纳米管悬浮物在浓硫酸中浸泡1h左右，然后先在室温下用质量分数为50%的高锰酸钾（KMnO₄）进行处理；将温度提高到55～70℃，持续加热1h，直到高锰酸钾全部耗尽，随后倒进冰和过氧化氢（H₂O₂）的混合物中；然后用聚四氟乙烯（PT-FE）膜过滤溶液；最后剩下的固体先用酸性水冲洗，再用乙醇/乙醚冲洗。

然后，用水+十二基磺酸钠（SDS）表面活性剂+1%（体积分数）的氨水（NH₄OH）和1%（体积分数）的水合肼（N₂H₄H₂O）还原离析的氧化石墨烯纳米带，随后将溶液覆盖一层薄硅油，并加热到95℃。

为了解打开碳纳米管这一过程的原理，考察多壁碳纳米管的形成还是有必要的。当石墨烯折叠形成石墨烯纳米带时，石墨烯两端会合拢成圆柱形，而石墨烯两端的碳会从纯sp²转化成类似sp³的结构（也就是说，其既不是纯sp²也不是纯sp³结构）。这些碳原子可能比其他碳原子（纯sp²碳）更易进行化学氧化作用。因此，在一条直线上的碳纳米管的开口一目了然。开口后的碳可能会形成醌式结构，如图7.2所示。如果发生了这一过程，那么打开后的氧化石墨烯会呈现完美的矩形。

通过氧化法打开碳纳米管所面临的挑战：高锰酸钾处理法是一个可规模生产的过程，可以生成与氧化石墨烯类似的高度氧化的石墨烯纳米带。在氧化石墨烯纳米带基面上的含氧功能团可通过在氢气中以900℃高温煅烧而被去除，但是这一方法总有些许缺陷，因而其并不是非常理想的方法，因为它会降低由莫特变量范围跳频机制主导的导电性，而非理想的弹道传输的导电性[辛迪特斯基（Sin-itskii et al.），2009]。(www.daowen.com)

图7.2 打开碳纳米管形成石墨烯纳米带的原理 Copyrightⓒ.2009，Rights Managed by Nature Publishing Group；Cour-tesy：Kosynkin et al.；Nature，2009，458（7240）.