低氧化度石墨烯的制备及表征

摘要

基于石墨烯制备产率低、水分散性差,而高产率的氧化石墨烯又因为氧化导致丧失导电性的问题,在此通过对石墨进行先膨胀后微氧化的预处理,球磨制备了高产率、高浓度、高导电的低氧化度石墨烯(LGE)。所制备LGE分散液的浓度高达12 mg·mL^(-1),远高于常规石墨烯或氧化石墨烯分散液的浓度,并通过zeta电位证实LGE在水中具有良好的分散性。通过X-射线光电子能谱、热重分析和紫外光谱证实所制备LGE具有较完整的共轭结构和较低的含氧量。由于结构完整、含氧官能团少,所制备的LGE薄膜的电导率最高可达5000 S·m^(-1),远远优越于氧化石墨烯。通过原子力显微镜看出LGE的横向尺寸在几微米至十几微米之间,并且厚度尺寸介于石墨烯和氧化石墨烯之间。