纯剪切球磨剥离制备石墨烯的实验研究

摘要

石墨烯独特的二维晶体结构要求其在机械剥离制备过程中,如何能够保存其二维晶格结构的同时,获得较大径厚比的石墨烯片层成为关键问题.文中以纯剪切球磨剥离制备石墨烯的新型球磨设备为研究对象,结合石墨片层断裂行为的微观机理,基于EDEM离散元仿真软件仿真分析此新型球磨设备中磨球能够提供的剪切能量,确定一定的实验工艺参数制备石墨烯样品,用拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)对样品进行层数评估和形貌表征.结果表明,此新型球磨设备提供的剪切能量满足剥离制备石墨烯所需的能量要求,经对实验制备样品的表征分析,得出此设备能够制得约10层的石墨烯,并且有利于保存石墨片层的大小.