稳定石墨烯胶体分散液的制备与表征

谢君樑¹，陈希元¹，黄进¹，刘子睿²，李宏¹

1. 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室2. 加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系

摘 要：通过氧化还原法合成石墨烯,结合1-萘甲酸的双极性作用防止石墨烯发生自团聚,得到稳定的胶体分散液。通过分析拉曼光谱的特征峰确定了氧化石墨烯的还原程度;利用TEM观察到了单层、双层以及多层的石墨烯。通过测试分散液的zeta电位、粒径以及丁达尔效应,参照胶体的经典稳定理论—DLVO理论,阐述了石墨烯分散液稳定存在的原因和机理,并进一步通过蒸发溶胶合成了自组装无基底的石墨烯薄膜。各项结果表明,利用该法合成的石墨烯分散液具有大量稳定存在的单层石墨烯,是当前石墨烯基微纳器件所需的优良前驱体。为液相化学法制备石墨烯提供了理论支撑,为石墨烯的后续应用开辟了新的途径。

关键词：石墨烯;分散液;氧化还原法;胶体稳定性;DLVO理论;