电化学剥离石墨烯复合材料制备及应用研究进展 *

陈 杰，陈晓旭，陈文苗

(1.中钢集团南京新材料研究院有限公司，南京 210000；2.中钢天源股份有限公司，马鞍山 243071；3.江苏联合职业技术学院 南京工程分院，南京 210000)

0 引言

石墨烯，因其独特的力学、电学、光学等特性，在基础研究和实际应用都受到了广泛的关注。目前，石墨烯已经在众多产业中开始崭露头角，例如场效应晶体管(FET)、催化合成、能源存储、荧光标记等领域[1-2]。尽管在过去的几十年中，石墨烯获得了瞩目的成就，但石墨烯本身的研究(包括生产、加工及应用)仍处于待完善阶段[1]。之前研究者主要将精力投入到石墨烯的基础研究中，往往不关注石墨烯的生产和加工过程[3]。现在，为了在实际应用中发扬石墨烯的优异的物理和化学性能，简易、低成本、环保等生产方式是一个重要前提[2-3]。传统的生产方法主要包括自下而上的分子合成方法或者自上而下的块体原料剥离法[4]。前者以化学气相沉积(CVD)法为代表[5]，后者以微机械剥离法[6]、化学氧化还原法[7]、液相剥离法[8]等为代表。但这些方法在产业化过程中，仍然存在不足。具体来说，CVD法可用来生产大面积石墨烯薄膜，但其工艺很复杂、成本较高，这些问题限制了其在工业中的规模化应用[9]；微机械剥离法制备的样品性能优异，但产率低、控制性差，这也同样限制了其工业化应用[6]；化学氧化还原法目前已经应用在石墨烯的工业化生产中，但其表面需要大量氧官能团辅助，这不仅严重降低了石墨烯材料的优异性能，更带来了爆炸危险和严重的污染问题[10]。……