氧化石墨烯是纳米材料吗

氧化石墨烯简介

氧化石墨烯是只有一层原子层的物质，它是把石墨粉末氧化得到的产物，或者通过剥离石墨层而得到的产物，在横向尺寸上把原先的石墨分子距离扩大了。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺寸（如图1.1氧化石墨烯结构示意图）。实际上氧化石墨烯是一种不同于传统型态的柔软物质，同时可以表现出聚合物及胶体的性能，具有两性分子的特征。氧化石墨烯还具有优越的分散性，这些都是其具有独特的亲水特征的原因。但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯是从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布的两亲性物质。因此，氧化石墨烯可以降低聚合物材料界面间的能量，氧化石墨烯就像是一种界面活剂， 存在于界面之间。氧化石墨烯是由石墨通过一系列的反应制得的，氧化石墨烯的制备主要是通过以下两种方法，其中第一种是化学氧化法，这种方法制备氧化石墨烯的原理是用强酸与石墨反应，将强酸小分子插入石墨层间，再用强氧化剂（如高锰酸钾等）对其进行氧化。而电化学氧化法制备氧化石墨是将石墨电极置于电解槽的阳极和阴极，对电解质进行电解，将得到的产物进行干燥，即得氧化石墨。电化学氧化法操作简单易行，但是一般制备时间较长，存在产量过低的缺点。

氧化石墨烯的制备

（1）氧化石墨的制备：虽然石墨

单层氧化石墨烯哪个厂家好

单层氧化石墨烯哪个厂家好？有哪些？是大家比较关心的问题。单层氧化石墨烯是一层薄膜，具有良好的水溶性，可溶解在乙醇、DMF等。单层氧化石墨烯溶解在水中的浓度大于2 mg/ml。利用超声波，单层氧化石墨烯极易溶解在极性容剂中。单层氧化石墨烯应用于催化剂、太阳能、石墨烯半导体芯片、导电石墨烯薄膜、透明导电涂料等领域。那单层氧化石墨烯哪个厂家好？先丰纳米就是不错的选择。下面就由先丰纳米给大家介绍单层氧化石墨烯的特点。

由于含氧功能团的存在，氧化石墨烯很容易分散在有机溶剂、水、和不同的基体中。它可与聚合物或陶瓷基体结合，这是一个主要优势，会增强它们的机械和电性能。

对于导电性，氧化石墨烯作为一种电绝缘体，因为干扰了sp2键杂化网络。为恢复石墨烯的蜂窝六角晶格和导电性，还原氧化石墨烯是重要的。

但大量的氧气已被移除后，分散被还原的氧化石墨烯(rGO)并不容易，因为这种材料会产生聚集。

石墨烯的特性可以通过氧化石墨烯功能化的方法改变。用这种方法获得的化学改性的石墨烯可使用在许多应用中。根据希望获得的应用，氧化石墨烯可以有多种方法被功能化。

一种可确保化学改变石墨烯在有机溶剂中容易分散的方法是通过有机胺进行共价功能化。这使得材料更适

AnimprovedHummersmethodforeco-friendlysynthesisofgrapheneoxide

JiChen,BowenYao,ChunLi,GaoquanShi

*

DepartmentofChemistry,TsinghuaUniversity,Beijing100084,People’sRepublicofChina

ARTICLEINFOABSTRACT

Articlehistory:Received4June2013Accepted21July2013Availableonline27July2013

AnimprovedHummersmethodwithoutusingNaNO3canproducegrapheneoxidenearlythesametothatpreparedbyconventionalHummersmethod.Thismodi cationdoesnotdecreasetheyieldofproduct,eliminatingtheevolutionofNO2/N2O4toxicgassesandsim-plifyingthedisposalofwastewaterbecauseofthei

纳米氧化镍和氧化石墨烯复合体系材料的高容量锂离子电池

纳米氧化镍和还原氧化石墨烯复合材料（Ni（OH）2 / rGO）已采用均匀沉淀后还原的简便方法制备。测量结果表明，Ni（OH）2 /rGO作为锂离子电池负极材料具有1500和1110 mAh g-1的首次放电和充电能力，循环40个周期后为1003 mAh g-1。Ni（OH）2 / rGO复合材料是高容量锂离子电池的有前景的材料。

1简介

对能量需求的增加引起了对替代能源的能量储存和转换装置的激烈研究[1-3]。锂离子电池由于高性能，循环寿命长，维护费用低成为有潜能的能量储存装备[4-7]。目前已发现，它们整体性取的功能不仅取决于结构，也取决于活性材料的晶粒尺寸和形状[8,9]。

石墨烯是一种具有高表面密度的二维材料，具有优良的导电性、高弹性，并具有良好的机械强度。它是一种理想的用于纳米功能材料生长的单原子厚基底[10-14]。最近的研究表明，金属氧化物与氧化石墨烯可用于锂离子电池和超级电容器。[15,16]一般来说，过渡金属氧化物由于锂存储容量高已经被默认为阳极材料[17,18]。但是过渡金属氢氧化物已被探索为锂离子电池的阳极材料由于氢氧化物对氢的渴望。众所周知，由于广泛应用于电池、燃料

部分氢化石墨烯和溴化石墨烯的合成

通过氧化石墨烯和苯硼酸之间的一个有趣的反应，部分氢化石墨烯是很容易被制备的。这种部分氢化石墨烯可以通过随后的自由基夺氢反应来合成溴化石墨烯。 引言

由于石墨烯独特的性能，它在理论研究和应用方面均已经引起高度重视。石墨烯衍生物

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为开发石墨烯的应用提供了更多的可能性。石墨烯的直接官能团化反应是通过C–C键从sp

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到sp构型的结构改造，它是一种有效的策略来生成石墨烯的衍生物。新的石墨烯衍生物，如氢化石墨烯和氯化石墨已成功制备，它们是采用石墨烯作为基质通过用等离子体氢化或直接氯化制备的。然而，通过各种化学转换的氧化石墨烯的化学改性对于大规模合成石墨烯衍生物是更可取的。在这项研究中，我们报告一个有效的化学路线从氧化石墨烯制备部分氢化石墨烯，并通过后来的自由基夺氢反应第一次获得了一种新的溴代石墨烯衍生物。 实验

（一）部分氢化石墨烯的制备

氧化石墨是通过Hummers方法制备的，并在水中超声脱落成氧化石墨烯。通常情况下，加苯硼酸（36mmol），氢氧化钠（120mmol）和去离子水（200mL），搅拌5分钟，之后加入

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120 mL氧化石墨烯的悬浮液（~ 14 mg? mL）。这种混合液在100℃下搅拌6小时。部分氢化石

精心整理

精心整理 氧化石墨烯的制备方法：方法一：

由天然鳞片石墨反应生成氧化石墨，大致分为3个阶段，低温反应：在冰水浴中放入大烧杯，加入110mL 浓H 2SO 4，在磁力搅拌器上搅拌，放入温度计让其温度降至4℃左右。加入-100目鳞片状石墨5g ，再加入2.5gNaNO 3，然后缓慢加入15gKMnO 4，加完后记时，在磁力搅拌器上搅拌反应90min ，溶液呈紫绿色。中温反应：将冰水浴换成温水浴，在磁力搅拌器搅拌下将烧杯里的温度控制在32~40℃，让其反应30min ，溶液呈紫绿色。高温反应：中温反应结束之后，缓慢加入220mL 去离子水，加热保持温度70~100℃左右，缓慢加入一定双氧水(5%)进行高温反应，此时反应液变成金黄色。反应后的溶液在离心机中多次离心洗涤，直至BaCl 2检测无白色沉淀生成，说明没有SO 42-的存在，样品在40~50℃温度下烘干。H 2SO 4、NaNO 3、KMnO 4一起加入到低温反应的优点是反应温度容易控制且与KMnO 4反应时间足够长。如果在中温过程中加入KMnO 4，一开始温度会急剧上升，很难控制反应的温度在32~40℃。技术路线图见图1。 方法二：Hummers 方法

采用Hummers 方法[5]制备

北京科技大学《材料科学与工程选论》课程学习

目录

摘要 ................................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................. II 1 石墨烯........................................................................................................................................... 1

1.1 石墨烯简介 ........................................

第32卷第3期2012年06月

矿冶工程

MININGANDMETALLURGICALENGINEERING

Vol．32№3June2012

氧化石墨烯的制备与改性研究

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魏珊珊，杨军明，谢

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翔，许向阳，汪

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涛，黄春华

（1．湖南工业大学包装与材料工程学院，湖南株洲412007；2．长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙410012；3．湖南工业大学土木工程学院，湖南株洲412007）

摘要：用改进的Hummers法制备了氧化石墨，经超声和离心处理，将氧化石墨转化为氧化石墨烯胶体（GrapheneOxide，GO），用

AFM、TEM、SEM、TGA十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对GO进行改性制备了改性氧化石墨烯（ModifiedGO，MGO），采用FT－IR、等手段对材料结构和性能进行了表征，结果表明：所制得的GO胶体具有很好的悬浮稳定性，其厚度小于1．16nm，表面含丰富的含GO片层呈现出很多皱褶；CTAB与GO之间存在化学键键合作用，氧官能团，改性后GO的热稳定得到一定程度的提高。关键词：石墨；氧化石墨烯；十六烷基三甲基溴化铵；有机改性；热稳定性中图分类号：TM242

文献标识码：A

文章编号：0253－6099（2012）03－0107－04

近日,美国化学会《ACS纳米》(ACS Nano)杂志报道了中国科学院上海应用物理研究所物理生物学实验室在新型石墨烯纳米抗菌材料方面的研究工作。该工作发表以后被Nanowerk、Qmed、Sciencedaily以及国内的生物谷等多家媒体报道及转载,其中美国科学促进协会主办的Eurekalert!指出,这可能是石墨烯重要的环境和临床应用。

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材料导报：综述篇

21 00年 9月( ) 2第 9期上第 4卷

c mp st s b d i o f a tf il p n i g c n r s t i- o o i y a d t n o r i ca i nn e te o n o e i i

2 o o d o L R,Ru za ,W o g T, ta .Co a io 2 M t wi l d ik M K n e 1 mp rs n o h r p r is a d mir s r c u e o i b u 4 tt n u ft e p o e t n c o tu t r f n o im- 7 ia i m e s p r o d c o t g e i n o - a n t s

功能化石墨烯纳米复合物的制备及性能研究

【摘要】：石墨烯为最薄的、具有二维蜂窝状晶体结构的碳质新材料,因其具有独特的光学、电学、力学和热学特性而备受化学及材料领域研究人员的广泛关注。本论文以石墨氧化物为前驱体,采用几种不同的方法合成了一系列功能化石墨烯纳米复合材料,利用各种分析技术对功能化石墨烯的形貌、结构进行了表征,研究了其作为电极修饰材料在电化学传感和电化学聚合方面的应用。第一章：介绍了碳材料发展简史,综述了石墨烯的制备、功能化及其在传感器等方面的应用。第二章：基于中性红染料中的氨基官能团,通过酰氯化和胺化反应制备了中性红功能化的石墨烯(NR-FGN)杂化材料。采用紫外-可见光谱(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR).拉曼光谱、XRD、透射电子显微镜(TEM)、电化学阻抗(EIS)等方法对合成的功能化石墨烯材料进行了表征。研究表明：将中性红键合到石墨烯片层上,不仅改善了石墨烯的溶解性和稳定性,而且增强了电子转移速率,对尿酸显示了良好的电催化性能。在pH5.0的磷酸盐缓冲液中,尿酸的氧化峰电流与其浓度在0.125～12.25gM范围内呈现良好的线性关系(Ip=0.06689+0.02899C,R=0.9927),检出限为0.06