碳纳米管掺杂石墨烯薄膜的制备及其导热性能的研究(3)
1.2 制备方法技术背景
1.2.1氧化石墨烯的制备方法
（1）利用强氧化剂与强酸形成的胶体体系，加入天然石墨或者人造石墨后反应一段时间后得到氧化石墨。
（2）通过液相化学氧化方法的工艺制备氧化石墨的三种主要方法有:Staudenmaie法，以及Hununers[ ]法 Brodie[ ]法。三种制备GO的基本原理都是先利用强质子酸对石墨进行预酸处理从而石墨层间化合物，然后继续加入强氧化剂氧化处理[ ]。氧化石墨烯是由于石墨与强氧化剂发生氧化反应后，氧原子可以顺利进入到石墨片层间以羟基、羰基、羧基、环氧基等含氧活性基团的形式碳原子键相结合形成共价键型的石墨层间的化合物。
1.2.2石墨烯的制备方法
目前，石墨烯的制备方法主要包括：微机械剥离法、化学气相沉积法[ ]、外延生长法、氧化石墨烯溶液的还原法[ ]及有机合成法等方法。
胶带法或微机械剥离法[ ]
借助机械力从石墨晶体表面剥离获得单层或多层石墨烯碎片。虽然通过微机械剥离法从石墨晶体得到了石墨烯，并且对单层或两层石墨烯的性质进行了研究，但这种方法并不适合于单层或多层石墨烯的大量的制备和应用，因而这种制备石墨烯的方法只能满足于基础实验室的研究需求。
（1）SiC 基底上外延生长法
Zhu[ ]等在调整等离子气沉积模式后，可以在不使用催化剂的情况下，仅利用电感祸合频射离子体化学气相沉积法，在多种衬底上垂直生长出了石墨烯薄膜，获得纳米石墨片，但利用HRTEM观察发现垂直于衬底的单层石墨烯厚约为0.335nm并发现衬底和催化剂对于合成的石墨烯并没有显著的影响。
（2）化学气相沉积[ ]
Kim等利用CVD法，在过渡金属镍表面上制备出了大面积的石墨烯。首先在在过渡金属镍表面上制备出大面积石墨烯SiO2/Si衬底上沉积厚度约为300 nm的金属镍，然后在高温环境下将样品暴露于烃类气体中得到镍的碳化物。最后在氩气氛围中，将样品迅速冷却至室温，获得石墨烯薄膜。金属镍通过溶液的腐蚀性将其溶解使得石墨烯薄膜浮在溶液体的表面，因而方便可以把石墨烯转移到任何所需要的基底上。这种快速冷却方法是后期从基底上迅速[ ]有效分离石墨烯的关键因素之一，这种制备方法在不借助任何化学反应方法和机械的情况下，最大程度上保留了石墨烯样品的结晶结构的完整度。
（4）水合肼化学还原法
通常的水合肼化学还原法是先制得分散的石墨氧化物水溶液体，利用超声设备分散成为均匀分散的悬浮状态，然后加入水合肼，100℃/24h回流 ，经过滤、反复洗涤至中性、真空干燥后即可获得还原后的氧化石墨烯（rGO）。该方法简便可操作性强因而方便制备较大规模的石墨烯，从而吸引了众多研究人员投入到石墨烯研究的浪潮中。但是该方法存在的最大缺点是还原程度仍然不够彻底，还原反应后会引入大量缺陷（这主要因为这种方法的起始材料石墨烯氧化物通常利用强氧化剂来制备会不可避免地引入大量缺陷），这使其在应用方面受到较大程度的限制。
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