少层石墨烯的微波辐照法快速制备及表征

摘要

以可膨胀石墨为原料制备少层石墨烯，通过初次微波辐照3 min、混酸（浓硫酸与浓硝酸的体积比为1：1）浸泡处理24 h及二次微波辐照剥离3 min的工艺流程，得到了少层石墨烯。用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、原子力显微镜（AFM）、X 射线光电子能谱（XPS）、红外光谱（FTIR）和燃烧法元素分析对实验产物进行表征。结果表明：经过初次微波辐照处理，伴随闪光及爆裂声，可膨胀石墨层片结构被剥离，迅速形成疏松、多孔的蠕虫形貌。通过混酸浸泡、二次微波辐照和超声分散等后续处理，可快速制得厚度约为4.7 nm的约十几层的石墨烯，且石墨烯未被严重氧化，纯度高，结晶度高。