理论教育 溶剂热还原氧化石墨烯技术探究

溶剂热还原氧化石墨烯技术探究

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:科学家们尝试用不同溶剂进行溶剂热还原氧化石墨烯。此外,此方法所需的热能低于N-甲基吡咯烷酮的沸点,因此在还原氧化石墨烯的过程中不需要额外施压。去氧后的氧化石墨烯要进行真空过滤。溶剂热还原氧化石墨烯的碳氧比仅为5∶15,比使用N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂获得的石墨烯碳氧比要低得多。通过溶剂热还原氧化石墨烯制造石墨烯所面临的挑战:溶剂热还原法只能适度还原氧化石墨烯。

溶剂热还原氧化石墨烯技术探究

溶剂热还原法能够生成稳定分散的石墨烯片,这一点对于许多应用领域来说很重要。科学家们尝试用不同溶剂进行溶剂热还原氧化石墨烯。下文将对其中某些溶剂进行介绍。

1)N,N-甲基甲酰胺(DMF)。这是一种化学还原法。主要来说,这种方法就是把溶液(N,N-二甲基甲酰胺)放在一个密封容器中,然后在高压下加热到沸点(153℃)以上。与水热还原过程中需加入少量肼作为还原剂不同,此法中使用的还原剂是N,N-二甲基甲酰胺。溶剂热处理要在180℃的条件下持续12h。根据俄歇能谱,石墨烯的碳氧比为14.3∶1,比常压下肼还原获得的石墨烯碳氧比要高得多。

2)N-甲基吡咯烷酮(NMP)。N-甲基吡咯烷酮(NMP)的使用不需要密封容器[杜宾等(Dubin et al.),2010]。此外,此方法所需的热能低于N-甲基吡咯烷酮的沸点(202℃,1atm),因此在还原氧化石墨烯的过程中不需要额外施压。去氧后的氧化石墨烯要进行真空过滤。溶剂热还原氧化石墨烯的碳氧比仅为5∶15,比使用N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂获得的石墨烯碳氧比(14.3∶1)要低得多。(www.daowen.com)

通过溶剂热还原氧化石墨烯制造石墨烯所面临的挑战:溶剂热还原法只能适度还原氧化石墨烯。

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