石墨烯的制备及石墨的剥离与团聚力学性能研究

编号：NMJS06716

篇名：石墨烯的制备及石墨的剥离与团聚力学性能研究

作者：邓钏 葛晓陵 尹力 杨刚

关键词： 石墨烯 石墨 剥离 团聚 力学性能 机械剥离法

机构： 华东理工大学机械与动力工程学院

摘要： 为了研究石墨在机械剥离法制备石墨烯过程中剥离与团聚的力学性能,以天然超细石墨为原料,采用具有高剪切效果的机械剥离法,在无分散剂的去离子水介质中制备层数不超过5的石墨片体积分数为18.5%的石墨烯悬浮液;采用原子力显微镜、扫描电子显微镜和粒度分布测试仪表征被剥离的石墨片,获得被剥离石墨片的整体层数分布,并基于层间相互作用能计算石墨厚度变化过程中的剥离能与团聚能。结果表明：当研磨、剥离6 h时,层数不超过5的石墨片含量最多;石墨片层变化释放的团聚能是消耗的剥离能的4倍;石墨片层的剥离使层间接触面积被释放,导致团聚能被激活并不断增大;石墨层间范德华能是阻碍石墨剥离和导致团聚的主要能量,库仑能的作用十分微弱。