高质量石墨烯片的膨胀剥离法制备及测试

肖鹏1,2，孙磊1，郭东亮1，尹康涌１，揭建胜２（1.国网江苏省电力有限公司电力科学研究院；2.苏州大学功能纳米与软物质研究院）

摘要：石墨烯具有诸多优异的理化性能，其功能产品正逐步从理论研究走向产业应用，但如何高质量、低成本的批量化制备仍是限制石墨烯产品规模化推广的关键。本文提出了一种基于膨胀剥离过程的石墨烯制备方法，该方法先将天然石墨在常温常压下自行膨胀以减弱层间范德华力，再对膨胀后的石墨进行液相剥离即得到石墨烯片。与已有报道相比，该方法省去了石墨膨胀需要高温加热或微波辐照这一必要条件，且对不同规格天然石墨均适用，具有显著的成本优势。采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、Ｘ射线光电子能谱仪、Ｒａｍａｎ 光谱仪对石墨烯的形貌、成分和晶体质量进行了表征分析，制备的石墨烯片60%以上厚度在５ 层以下，具有较高晶体质量，不含硫，含氧量极低。再将石墨烯片通过旋转涂覆制成透明导电膜，测得85.2%透光度条件下方块电阻低至118Ω/ｓｑ，进一步证实该方法能够高质量、低成本制备石墨烯。

关键词：石墨烯；天然石墨；膨胀石墨；液相剥离；透明导电膜