氧化石墨还原法事理详解

上一期我们讲解了制备石墨烯常用的四种方法：外延成长法、化学气相沉淀CVD法、危急剥离法和氧化石墨还原法。
有读者表示氧化石墨还原法比较其他三种方法来说没有那么好理解，为了让读者能充分理解氧化石墨还原法的事理，这一期我们就来剖析剖析氧化石墨还原法的事理。

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氧化石墨还原法的全体过程分为三个步骤：氧化、剥离和还原。

个中氧化利用的方法大多都是Hummers法、Brodietz法和Staudenmaier法。
这三种方法都是先用无机强质子酸，如浓H2SO4、发烟HNO3或者它们的稠浊物处理原始的石墨粉质料，让强酸的小分子进入到石墨内部层中间，然后用像是高锰酸钾、KCIO4等强氧化剂进行氧化还原。

这三种氧化方法中Staudenmaier法是最毁坏氧化石墨层构造的，浓酸稠浊物的处理导致了却构层的毁坏。
而这三种方法中Hummers法安全性比较高、处理后能得到较多的含氧官能团且能在水溶液里面溶解的氧化片层构造的石墨。
目前为止，这是最常用的用来制备石墨烯的方法。

第一步氧化石墨是为第二步氧化石墨的剥离做准备，氧化石墨须要分散在溶剂中，通过搅拌或者超声处理将氧化石墨剥离为单层氧化石墨。
这个过程用到的方法有两种：热解膨胀剥离和超声分散剥离。

热解膨胀剥离：氧化石墨通过热处理，将个中含有的醚键（-O-）和羟基（-OH）分解反应成二氧化碳（CO2）和水蒸气，当二氧化碳和水蒸气所产生的压力超过氧化石墨层与层之间的浸染力，层与层之间就会膨胀，剥离出氧化石墨烯。

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超声分散剥离：氧化石墨在高压的不断地冲击下层与层之间会剥离形成氧化石墨烯片。
超声分散剥离与热解膨胀剥离利用的事理实在很类似，利用的都是压力与浸染力之间的关系。

经由氧化和剥离已经制备出了被氧化的石墨烯，第三步便是要把氧化的石墨烯还原才能规复它原来构造，得到我们所须要的石墨烯。
常常利用的还原法有三种：还原剂直接还原法、固相热还原法和催化还原法。

还原剂直接还原法：这个方法比较普通易懂，便是用还原剂如：氢气、氢氧化钾、氨气、维生素C等去除氧化石墨烯里面的含氧官能团，得到能被利用的石墨烯。

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固相热还原：将氧化石墨放在惰性环境中，再放入加热炉，并在短韶光内使炉内的温度达到1000℃以上。
让高温使氧化石墨开释出二氧化碳和水蒸气撑开层与层之间的间距，可以同时还原石墨烯和得到单层石墨烯。

催化还原：将催化剂稠浊到氧化石墨中，在高温或者光照的条件下勾引氧化石墨烯还原。

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这一期的内容是上一期的补充内容，到此为止常用的石墨烯的制备方法就已经全部讲解，有更好的见地，欢迎留言，关注我们，下期更精彩！

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