采用一种新型的电化学界面技术，以碳量子点(CQDs)为剥离剂，通过一步液相剥离制备了少层石墨烯。提出了CQDs与石墨烯的形态、结构和组成，以及实现大规模制备的机理。结果表明，尺寸为55.12 nm的D₅₀的CQDs对石墨具有良好的分散性和剥离性能，石墨烯的成品率高达97.25% (尺寸为3.651 μm的D₅₀，1~5层)。此外，我们成功制备了石墨烯薄膜，石墨化处理后其具有较高的导电性(3100.45 S/cm)和导热性(950.31 W/(m·K))。
 
 
图1. (a) CQDs和石墨烯制备工艺流程图;(b)电解前CF束的SEM图像;(c)电解前CF的SEM图像;(d)电解后CF的SEM图像;(e) EG的SEM图像。
 
 
图2. CQDs的(a)HR-TEM和SEAD图像;(b) AFM图像;(c)尺寸分布;(d) XPS图谱;(e)FTIR谱;(f)荧光光谱。
 

图3. 石墨烯的(a) SEM图像;(b) AFM图像;(c)尺寸分布;(d) XPS谱;(e)拉曼光谱;(f)电动电势。

 

图4. (a)CQDs的合成机理;(b)石墨烯的合成机理。
 
 
图5. (a)石墨烯浆料浓度与粘度的关系;(b)石墨烯薄膜表面的SEM图像;(c)石墨烯薄膜横截面的SEM图像;(d)石墨烯薄膜的导电性和热扩散率。

      相关研究成果由哈尔滨工业大学化学化工学院，BIR新材料集团股份有限公司Quanzhu Zhou等人于2021年发表在FlatChem (https://doi.org/10.1016/j.flatc.2021.100303)上。原文：Green, fast and scalable preparation of few-layers graphene。

转自《石墨烯研究》公众号