聚乙二醇修饰Fe2O3rGO纳米复合材料的制备及其催化特性(3)
1.1 纳米Fe2O3的制备
1.1.1 纳米Fe2O3的制备方法
（1）固相法
固相法就是通过切、压、磨等机械作用把粒径较大的粒子变成粒径符合要求的纳米小颗粒，球磨式粉碎机是常用的设备之一。
（2）液相法
液相法是一种温和的、可计量的方法，这种方法制备出的Fe2O3粒子有很多形态，比如纳米颗粒、纳米线、纳米管、纳米球、纳米花。
Zhong等通过溶热法制备出的Fe2O3粒子的形态就像一朵真实的花朵[9]。
（3）其他制备法
气相沉积合成法制备纳米Fe2O3主要有物理气相蒸发、化学气相沉积法、原子层沉积法[10]。热氧化还原法是一个制备纳米Fe2O3的重要方法，Rao和Zheng利用火焰合成技术制备出了大量整齐的纳米Fe2O3[11]。第三种电化学法，Mao等最近用一个电化学沉积的方法将铁沉积到AAO的样板凹槽中，然后把AAO样板放入NaOH溶液中，接着用热氧化法将其氧化成纳米Fe2O3[12]。
1.2 石墨烯的制备方法
1.2.1 剥离法
由于石墨片层与层之间的范德华力很微弱，所以层与层之间存在滑动，但是这种范德华力的足以使整个石墨的剥离过程变得困难。1859年Brodie第一次尝试用剥离的方法来获得单层的石墨烯。从那时开始，已经有许多的人尝试来大规模生产石墨烯，但是很少有成功的。
为了能够成功地剥离石墨，必须克服石墨相邻层之间的范德华力。一种方法就是增加层与层之间的间距，可以通过氧化或者插入化学基团的化学反应。因为这种电势能刚好和范德华力相反，能够使层间距增大[13]。比如在石墨的氧化过程中，羟基和环氧官能团会嵌入到石墨的片层之间。经研究，氧化后的石墨层间距增大[14]，这对石墨的剥离有很大的促进作用。另一种减弱范德华力的方法就是液体浸渍，在溶液中，临近的片层之间的范德华力被大大削弱[15]。
目前最重要的剥离层状材料的方法就是通过搅拌、振荡或者超声波，利用其中的机械力来得到单层材料。最新的技术也依赖于所选择的溶剂能够顺利地剥离材料，减弱剥离片层之间的束缚能的同时大大削弱剥离片层之间的重新团聚性。官能团的嵌入、表面活性剂和化学功能化也被用来减少范德华力之间的相互影响，从而保证剥离的产品能在溶剂中分散。
热剥离技术也能够几乎完整地实现把叠层材料剥离成单层。与现在的方法形成了鲜明的对比的是之前的热剥离技术剥离的石墨烯和外延石墨烯最后只能得到剥离颗粒[16]。与机械剥离法相比，热剥离有许多优点。首先，热剥离速度更快。举例来说，用高温过程，剥离可以在几秒内就发生[17]。另外，大多数热剥离方法制备石墨烯都是在一个气相的条件下，这样就避免了液体的使用。对于某些应用，比如锂离子电池，石墨烯必须是干的。热剥离是以氧化石墨为原材料，整个热剥离过程中，石墨烯的剥离和还原是同时进行的。
在加热的过程中，石墨片层之间链接的官能团分解产生气体，这股气体在石墨临近两层之间形成一个压力。当这个压力超过范德华力的时候，就会发生剥离[14]。为了能够建立这么一个压力，作为起始的材料必须在层之间的官能团。因为这个原因，氧化石墨、外延石墨和内嵌石墨化合物经常被用来代替纯的石墨而作为热剥离的原始材料。
除了上面介绍的两种已经发展得不错的热剥离和机械剥离，还有几个新兴的且有前景的剥离方法已经被发现。虽然对于它们的研究还比较少，但是这些技术展现出了良好的发展前景。第一种方法是电化学剥离，这种方法可以在一小时内生效，通过调节不同的化学过程可以生产出不同尺寸、不同功能的石墨烯[18,19]。第二种方法是石墨烯的热淬火[20]。通过把HOPG弯曲破裂后迅速加热到1000 ℃，之后在质量分数为1.0 %的碳酸氢铵溶液中快速淬火至室温。第三种是超临界液体剥离。这种方法是把石墨浸入临界液体中，临界液体会迫使石墨片层之间分离[21]。