氧化石墨烯水凝胶的结构控制及其电化学性能研究(4)
（3）碳纳米管展开法[14]
碳纳米管是理想的石墨烯条带的前驱物 。采用氩离子溅射或者用硫酸和高锰酸钾来处理碳纳米管，使其打开成片层状，从而获得单层石墨烯。这一方法得到的石墨烯条带具有很高的应用价值，但条带宽度也是不已于精确控制，产量低。
2、化学方法
（1）氧化石墨还原法[15]
这种方法是先用强氧化剂如浓硫酸、浓硝酸、高锰酸钾等将石墨氧化成氧化石墨，氧化过程即在石墨层间穿插一些含氧官能团，超声一定时间后就可形成单层或数层氧化石墨烯片层，接着用强还原剂如水合肼、硼氢化钠等将氧化石墨烯还原成石墨烯。这种方法制备石墨烯操作简单、制备成本低，可以大规模地制备出石墨烯，已成为石墨烯制备的有效途径，应用较为广泛。
（2）化学气相沉积法[16]
这种方法是将碳氢化合物通入到高温加热的金属基底表面，反应持续一定时间后进行冷却，冷却过程中在基底表面便会形成数层或单层石墨烯。该方法优点是可以在低温下进行，能量消耗少，可以制备出性能较好的石墨烯层片。
1.3氧化石墨烯概述
氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物，是一种石墨烯衍生物，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状。氧化石墨烯具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。故氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。氧化石墨烯通常是将氧化石墨用强氧化剂在酸性介质中进行剥离得到的，目前制备方法主要有Staudenmaier 法、Brodie法、Hummers法等[17]。其中，Hummers法反应时间短，安全性能高，对环境的污染较小，是目前制备氧化石墨烯的首选方法。这种方法是通过将天然石墨粉和无水硝酸钠混合，置于冰浴内的浓硫酸中，用高锰酸钾进行氧化处理，之后用浓度为30％的双氧水还原剩余的氧化剂，最后过滤、洗涤、真空干燥得到氧化石墨烯。制得的氧化石墨烯含有大量含氧基团如羟基、羧基、环氧基和羰基等，这些基团的存在使得氧化石墨烯片层与片层之间的范德华力减小，彼此分离开[18]。虽然最后得到的石墨烯产物导致其导电性不如原始的石墨烯且缺陷较多，但是这个氧化−分离−还原的过程可有效地让不可溶的石墨粉末在水中可操作，为我们提供了可行的制备还原氧化石墨烯的途径。本实验中采用的是经过改进的Hummers法来制备氧化石墨烯。