氧化石墨烯的绿色还原方法

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rgo还原氧化石墨烯

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RGO(Reduced Graphene Oxide)是指还原氧化石墨烯,是一种石墨烯
的衍生物。

它是一种表面带有羟基和羧基的石墨烯氧化物,通过还原
处理可以还原成图像化的、纯净的石墨烯,从而具备了优异的电学、
光学、力学和物理化学特性,应用广泛,比如传感器、导电墨水、晶
体管等。

下面我们来了解一下如何还原氧化石墨烯:
1. 化学还原法
化学还原法是将氧化石墨烯和还原剂混合后在一定温度下还原,得到
纯净的石墨烯。

该方法具有操作简单、成本低、产率高等优点,但还
原剂有污染环境的风险。

2. 氢气还原法
氢气还原法是在高温下,将氧化石墨烯暴露在氢气环境中,经还原反
应制得RGO。

相对于化学还原法,氢气还原法较为绿色环保,但需要
高温高压设备。

3. 辐射还原法
辐射还原法是将氧化石墨烯暴露在高剂量的电子束或γ射线下,使其
发生辐射损伤,从而去除氧和氢原子,得到RGO。

需要高能辐射设备,
较为成本昂贵。

4. 氧等离子体处理法
氧等离子体处理法是将氧化石墨烯置于高能量的氧等离子体环境中,使其表面羟基和羧基失去,生成大量自由基,从而实现RGO的制备。

该方法产率高,处理时间短,但需要专业设备支持。

以上是RGO的四种制备方法,不同的制备方法对于产物的性质和应用也有所差异,需要根据具体情况选择。

硫脲还原氧化石墨烯

硫脲还原氧化石墨烯

硫脲还原氧化石墨烯硫脲还原氧化石墨烯的研究在纳米材料领域具有重要的应用和研究价值。

下面将从背景介绍、方法步骤、实验结果和应用前景四个方面进行阐述。

一、背景介绍氧化石墨烯是一种重要的二维纳米材料,具有很强的化学稳定性和电化学活性,在能量存储、催化、传感、生物医学等领域有着广泛的应用。

但是由于氧化石墨烯表面的含氧官能团,使其电子传输和力学性能下降,因此需要进行还原处理。

硫脲还原氧化石墨烯是一种简单易行的还原方法,具有环保、低成本、高还原度等优点,成为氧化石墨烯的重要还原方法之一。

二、方法步骤硫脲还原氧化石墨烯的方法步骤如下:1. 制备氧化石墨烯。

可选择Hummers法、Staudenmaier法等方法进行氧化石墨烯的制备。

2. 制备硫脲溶液。

取一定量的硫脲加入适量的去离子水中,搅拌均匀得到硫脲溶液。

3. 硫脲还原。

将氧化石墨烯和硫脲溶液混合,加入适量的NaOH调节pH值,将混合液超声处理,随后用加热的方式还原氧化石墨烯。

4. 滤洗干燥。

将还原后的氧化石墨烯用去离子水多次清洗,直到无浊液体为止,然后将氧化石墨烯放置在真空干燥箱中干燥即可。

三、实验结果在以上实验过程中,可以通过一系列实验手段进行实验结果的验证,例如样品的红外光谱、Raman光谱、X射线照射等。

实验结果表明:采用硫脲还原氧化石墨烯的方法,在较低的还原温度下(不需要高温还原),可以获得高还原度的氧化石墨烯,这是由于硫脲还原剂具有很强的还原性,使氧化石墨烯表面的含氧官能团得到强效去除。

四、应用前景硫脲还原氧化石墨烯具有成本低、工艺简单等优点,成为目前石墨烯的重要还原方法之一。

同时,硫脲还原氧化石墨烯所得的还原石墨烯具有良好的电导性、可控性、稳定性等特性,因此,在电池、催化、传感、生物医学等领域均有着广泛的应用。

随着石墨烯技术的不断发展和完善,硫脲还原氧化石墨烯在纳米材料领域将有着更广阔的应用前景。

单宁酸还原氧化石墨烯

单宁酸还原氧化石墨烯

单宁酸还原氧化石墨烯
单宁酸是一种多酚类化合物,具有抗氧化、抗炎、抗癌等生物活性。

近年来,单宁酸在材料科学领域的应用受到了广泛关注,尤其是在制备功能材料方面。

氧化石墨烯是一种由石墨烯氧化得到的层状材料,具有丰富的含氧官能团和良好的水溶性,能够与许多生物分子和有机分子相互作用。

然而,氧化石墨烯的稳定性较差,容易发生聚集和沉淀,这限制了其在生物医学领域的应用。

为了改善氧化石墨烯的稳定性,一些研究小组尝试将其还原为还原氧化石墨烯。

还原氧化石墨烯不仅具有更好的水溶性和稳定性,还具有更好的生物相容性和细胞穿透能力。

单宁酸可以作为还原剂用于还原氧化石墨烯。

具体来说,单宁酸可以通过其酚羟基与氧化石墨烯上的环氧基发生反应,将环氧基还原为羟基,从而将氧化石墨烯还原为还原氧化石墨烯。

还原后的氧化石墨烯在生物医学领域的应用价值较高。

例如,它可以作为药物载体用于药物输送和基因治疗,也可以作为造影剂用于医学成像和疾病诊断。

此外,还原氧化石墨烯还可以用于组织工程和再生医学等领域。

总的来说,单宁酸还原氧化石墨烯是一种有效的制备还原氧化石墨烯的方法,有望在生物医学领域发挥重要作用。

氧化石墨烯的还原方法

氧化石墨烯的还原方法

氧化石墨烯的还原方法
氧化石墨烯的还原方法有很多种,常见的方法包括化学还原法和热还原法。

化学还原法:该方法通过将氧化石墨烯与还原剂反应来还原,常用的还原剂有氢气、亚砜、NaBH4等。

其中,氢气还原法是最常用的方法之一。

将氧化石墨烯与氢气在高温下反应,可将氧化石墨烯中的氧原子还原为氧气,还原后的石墨烯具有良好的导电性和导热性。

热还原法:该方法是通过高温处理氧化石墨烯,使其发生热还原反应。

热还原法的优点是简单易行,无需其他还原剂,但需要较高的温度。

典型的热还原方法包括高温热处理、激光还原等。

除了以上两种方法外,还有一些其他的还原方法,如微波辐照还原、等离子体还原、化学还原剂电化学还原等。

需要注意的是,还原过程中应控制好还原剂的用量和反应条件,以避免还原过度或产生副产物。

此外,还原后的石墨烯的特性也与还原方法有关,因此选择合适的还原方法对于得到具有所需性质的石墨烯非常重要。

石墨烯制方法:Hummers法

石墨烯制方法:Hummers法

改进的Hummers法制备氧化石墨改进的Hummers法制备氧化石墨:在冰水浴中装配好500 ml的反应瓶,将5 g石墨粉和5 g硝酸钠与200 ml 浓硫酸混合均匀,搅拌下加入25 g高氯酸钾,均匀后,再分数次加入15 g高锰酸钾,控制温度不超过20 ℃,搅拌一段时间后,撤去冰浴,将反应瓶转移至电磁搅拌器上,电磁搅拌持续24 h。

之后,搅拌下缓慢加入200 ml去离子水,温度升高到98 ℃左右,搅拌20 min后,加入适量双氧水还原残留的氧化剂,使溶液变为亮黄色。

然后分次以10000 rpm转速离心分离氧化石墨悬浮液,并先后用5%HCl溶液和去离子水洗涤直到分离液pH=7。

将得到的滤饼真空干燥即得氧化石墨。

氧化石墨的制备工艺流程如图3—1所示。

注:低温反应(<20℃)中,由于温度很低,硫酸的氧化性比较低,不足以提供插层反应的驱动力,所以,石墨烯原先没有被氧化.当加入高锰酸钾后,溶液的氧化性增强,石墨烯的边缘首先被氧化。

随着氧化过程的进行和高锰酸钾加入量的增加,石墨里的碳原子平面结构逐渐变成带有正电荷的平面大分子,边缘部分因氧化而发生卷曲。

此时,硫酸氢根离子和硫酸分子逐渐进入石墨层间,形成硫酸-石墨层间化合物。

中温反应(<40℃)时,硫酸-石墨层间化合物被深度氧化,混合液呈现褐色。

高温反应(90℃—100℃)阶段,残余的浓硫酸与水作用放出大量的热,使混合液温度上升至 98℃左右,硫酸—石墨层间化合物发生水解,大量的水进入硫酸-石墨层间化合物的层间,成为层间水并排挤出硫酸,而水中的 OH—与硫酸氢根离子发生离子交换作用,置换出部分硫酸氢根离子并与石墨层面上的碳原子相结合,结果使石墨层间距变大,出现石墨烯体积膨胀现象,此时溶液呈亮黄色。

在水洗和干燥过程中,氧化石墨层间的 OH-与 H+结合以水分子形式脱去,因此产物由金黄色逐渐变成黑色.石墨烯制备:图3-2为氧化石墨制备石墨烯的工艺流程图.将氧化石墨研碎,称取300 mg分散于60 ml去离子水中,得到棕黄色的悬浮液,超声分散1 h后得到稳定的胶状悬浮液.然后转移到四口烧瓶中,加入600 mg 硼氢化钠和50 mg十二烷基苯磺酸钠,升温至80 ℃,在此条件下回流16 h后离心分离,依次用丙酮和去离子水洗涤至pH=7,将得到的滤饼真空干燥后保存备用, 记为GS1。

水合肼还原氧化石墨烯

水合肼还原氧化石墨烯

水合肼还原氧化石墨烯
水合肼是一种高效还原剂,可以用于还原氧化石墨烯。

氧化石墨烯是一种重要的碳基材料,具有优异的电学、光学和力学性质,因此在电子、能源、催化等领域具有广阔的应用前景。

水合肼还原氧化石墨烯的过程中,水合肼可以将氧化石墨烯表面的氧原子还原成羟基,从而使其导电性得到提高。

同时,水合肼还可以实现氧化石墨烯表面的清洁和修复,提高其质量和稳定性。

因此,水合肼还原氧化石墨烯的方法对于提高氧化石墨烯的质量和应用性能具有重要的意义。

水合肼是一种无色结晶体,其化学式为N2H4·H2O。

它是一种强还原剂,可以将许多金属、半导体和无机化合物还原成相应的金属或氧化物。

在还原氧化石墨烯的过程中,水合肼直接作用于氧化石墨烯表面的氧原子,通过电子转移将氧原子还原成羟基。

羟基的引入可以使氧化石墨烯表面的电子密度得到增加,从而提高其导电性。

此外,水合肼还可以起到去除氧化石墨烯表面污染物和修复其质量的作用。

氧化石墨烯在实际应用过程中往往会受到氧化、水分解、杂质污染等因素的影响,从而使其质量和稳定性降低。

水合肼可以将氧化石墨烯表面的杂质物质还原成相应的金属或氧化物,同时还可以填充氧化石墨烯表面的缺陷,从而实现氧化石墨烯表面的清洁和修复。

总之,水合肼可以作为一种高效的还原剂用于还原氧化石墨烯。

通过水合肼的还原作用,氧化石墨烯表面的氧原子得到还原,羟基得到引入,从而提高了氧化石墨烯的导电性。

同时,水合肼还可以实现氧化石墨烯表面的清洁和修复,提高其质量和稳定性。

因此,水合肼还原氧化石墨烯的方法在氧化石墨烯的制备和应用方面具有广阔的应用前景。

葡萄糖和氨水还原氧化石墨烯

葡萄糖和氨水还原氧化石墨烯

葡萄糖和氨水还原氧化石墨烯石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维晶体结构材料,具有优异的导电性、热传导性和机械性能,因此在电子器件、能源存储和传感器等领域具有广泛的应用前景。

然而,石墨烯的制备过程中常常伴随着氧化石墨烯的生成,使其导电性大幅度降低。

为了还原氧化石墨烯,葡萄糖和氨水被广泛应用。

葡萄糖是一种常见的单糖,在化学反应中具有良好的还原性。

氨水则是一种含有氨分子的溶液,在还原过程中起到催化剂的作用。

通过将葡萄糖和氨水与氧化石墨烯反应,可以有效地将氧化石墨烯还原为石墨烯,恢复其优异的导电性。

在实验中,首先将氧化石墨烯与葡萄糖溶液混合,并加热至一定温度,使反应进行。

葡萄糖在高温下发生脱水反应,生成糠醛酸,同时释放出电子。

这些电子可以与氧化石墨烯中的氧原子结合,使氧化石墨烯得到还原。

接下来,将氨水加入反应体系中,氨水中的氨分子可以与糠醛酸反应,生成氨酸盐。

氨酸盐可以进一步与氧化石墨烯中的氧原子反应,从而进一步还原氧化石墨烯。

葡萄糖和氨水的还原机制主要通过电子转移的方式进行。

葡萄糖和氨水中的氨分子都能够提供电子,使氧化石墨烯中的氧原子得到还原。

同时,氨水中的氨分子还可以与糠醛酸反应,促进还原反应的进行。

这样,通过葡萄糖和氨水的协同作用,可以高效地还原氧化石墨烯,使其恢复到优异的导电性状态。

葡萄糖和氨水还原氧化石墨烯的方法具有简单、成本低廉、操作方便等优点,因此被广泛应用于石墨烯的制备和功能化改性过程中。

此外,葡萄糖和氨水还原氧化石墨烯的方法还可以通过调节反应条件和配比,实现对氧化石墨烯还原程度的控制。

因此,这种方法对于石墨烯的制备和应用研究具有重要的意义。

葡萄糖和氨水可以作为一种有效的还原剂,用于将氧化石墨烯还原为石墨烯。

通过葡萄糖的脱水反应和氨水的催化作用,可以将氧化石墨烯中的氧原子还原为碳原子,从而恢复其优异的导电性。

葡萄糖和氨水还原氧化石墨烯的方法具有简单、成本低廉、操作方便等优点,被广泛应用于石墨烯的制备和功能化改性过程中。

光诱导还原制备氧化石墨烯气凝胶

光诱导还原制备氧化石墨烯气凝胶

光诱导还原制备氧化石墨烯气凝胶一、概述气凝胶是一种独特的多孔材料,具有低密度、高比表面积和优异的介电性能等特点,因此在多个领域有着广泛的应用前景。

而氧化石墨烯是一种重要的碳基材料,具有优异的导电性和化学稳定性,因此氧化石墨烯气凝胶成为了当前研究的热点之一。

二、光诱导还原制备氧化石墨烯气凝胶的原理1. 氧化石墨烯的还原氧化石墨烯是氧化石墨的产物,具有大量的官能团,导致了其电学性能较差。

还原氧化石墨烯是制备氧化石墨烯气凝胶的重要步骤。

光诱导还原即利用光照引发还原剂的光化学反应,使得还原剂彻底还原氧化石墨烯,提高其导电性能。

2. 气凝胶的制备气凝胶是由胶体颗粒在气相中自组装形成的多孔材料,其制备过程涉及到溶胶凝胶转变等复杂的物理化学过程。

通过将还原后的氧化石墨烯与溶剂中的胶体颗粒进行混合、成型和干燥等步骤,即可制备氧化石墨烯气凝胶。

三、光诱导还原制备氧化石墨烯气凝胶的优点1. 简单、绿色的制备方法。

与传统的化学还原方法相比,光诱导还原利用光能进行激发,无需添加过量的还原剂,符合环境友好的原则。

2. 制备过程可控性高。

通过调控光照条件、溶胶浓度、光敏剂浓度等参数,可以实现对氧化石墨烯还原程度和气凝胶孔隙结构的精细调控。

3. 产物性能优异。

经光诱导还原制备的氧化石墨烯气凝胶具有良好的导电性能、机械性能和化学稳定性,适用于储能、吸附和传感等领域。

四、光诱导还原制备氧化石墨烯气凝胶的研究进展1. 光敏剂的选择与优化。

不同的光敏剂对光诱导还原过程具有重要影响,因此研究人员通过合成新型光敏剂或优化光敏剂的结构,以提高光诱导还原效率。

2. 光照条件的优化。

光照条件对还原剂的活性和反应速率有着重要的影响,因此研究人员通过调节光照强度、波长和时间等参数,优化光诱导还原的反应条件。

3. 氧化石墨烯气凝胶的性能调控。

除了对光诱导还原反应的优化,研究人员还通过引入其他材料或化学修饰等手段,调控氧化石墨烯气凝胶的性能,以满足不同应用需求。

氧化石墨烯还原成石墨烯价带谱

氧化石墨烯还原成石墨烯价带谱

氧化石墨烯还原成石墨烯价带谱一、引言氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)作为石墨烯(Graphene)的衍生物,具有独特的物理化学性质,因其易生产和成本低廉而受到广泛关注。

然而,氧化石墨烯的氧功能团导致了其电学、光学等性质的变化,从而限制了其在电子器件等领域的应用。

研究人员通过还原氧化石墨烯,使其恢复成石墨烯的结构和性质,以拓展其应用领域。

二、氧化石墨烯的还原方法1. 热还原法:通过高温处理氧化石墨烯,使其氧功能团发生还原反应,从而恢复成石墨烯的结构。

2. 化学还原法:利用化学还原剂如还原剂(如氢气、亚硫酸盐等)对氧化石墨烯进行还原反应。

3. 光还原法:利用激光或紫外光照射氧化石墨烯,使其发生光诱导的还原反应。

三、氧化石墨烯还原成石墨烯价带谱研究表明,氧化石墨烯还原成石墨烯后,其价带谱发生显著变化。

在氧化石墨烯中,氧功能团的存在导致了价带结构的改变,使得其电学性质受到限制。

而在还原后的石墨烯中,价带谱得以恢复,其导电性和光学性质得到显著提升。

这为其在电子器件、光电器件等领域的应用提供了新的可能性。

四、氧化石墨烯还原成石墨烯的应用前景1. 电子器件:通过将氧化石墨烯还原成石墨烯,可以大大提升其导电性能,使其在柔性电子器件、智能传感器等领域得到应用。

2. 光电器件:石墨烯具有优异的光学性质,通过还原使其展现出更加优越的光学性能,有望应用于光电器件、显示技术等领域。

3. 催化剂:还原氧化石墨烯后的石墨烯具有大量的π-π*共轭结构,使其成为优异的催化剂,应用于能源转化、环境治理等领域。

五、个人观点和理解氧化石墨烯的还原是一项重要的研究领域,通过还原,使其展现出更多优异的性能,为其在各个领域的应用提供了新的思路。

未来,随着对氧化石墨烯还原机理和方法的深入研究,相信还原成石墨烯的价带谱将会得到更加全面的认识,为其应用提供更多可能性。

六、总结氧化石墨烯的还原成石墨烯价带谱是当前材料科学领域的研究热点之一,其对材料的性能和应用具有重要意义。

石墨烯的制备(一):氧化-还原法

石墨烯的制备(一):氧化-还原法

高温-较低温’’反应过程。实验现象:1 原始石墨与浓硫酸混合呈现墨黑色、2 加入高锰酸钾 后变成墨绿色、3 加热反应后变成深褐色、4 样品溶入水中呈深棕色、5 经过双氧水处理后 呈橙黄色,6 样品经过离心洗涤、超声剥离、干燥研磨处理后得到样品 F1-3:GO-120。
2.3.F2-1:GO-72 的制备实验
国轩高科动力能源股份公司 材料分院
8
石墨烯的制备(一) :氧化-还原法
2015.10
4.1.2.GO 的 FT-IR 表征
图 13 不同 GO 的 FT-IR 图谱
从图 13 可以看出, 5 个样品在 3426cm-1 处都出现一个较宽的吸收峰, 其中 F1-2-2:GO-48、 F1-2-2:GO-120 和 F2-1:GO-72 的峰较强,这主要是由于-OH 的伸缩振动引起的;5 个样品在 1617cm−1 处的吸收峰可能是 C-OH 的弯曲振动吸收峰; F1-2-2:GO-120 在 1725cm−1 处出现的 较强的吸收峰为羧基上的 C=O 伸缩振动峰;5 个样品在 1076cm−1、1389cm−1 的峰为 C-O-C、 C-O 的振动吸收峰,但峰形很弱,表明 C-O-C 基团很少;另外,1617cm-1 和 1389cm-1 处振 动吸收峰的共同出现,对应的是水分子的变形振动吸收峰,说明样品中有水分子的存在,这 也说明样品中的水分子很难去除;综上所述,可得知所制备的氧化石墨烯主要含有 OH 、 -COOH、C-O-C、-C=O 四种官能团。
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石墨烯的制备(一) :氧化-还原法
2015.10
4.1.3.3.F1-3:GO-120
图 16 F1-3:GO-120 的 AFM 图谱

氧化石墨烯还原

氧化石墨烯还原

氧化石墨烯还原
氧化石墨烯还原是指将氧化石墨烯中的氧原子还原成石墨烯结构的过程。

氧化石墨烯是一种二维材料,其表面覆盖着大量的氧原子,使其具有一定的亲水性和化学活性。

氧化石墨烯还原可以通过物理方法和化学方法来实现。

物理方法包括热还原和激光还原。

热还原是将氧化石墨烯加热到高温,使氧原子与石墨烯结构发生化学反应,恢复到石墨烯的结构。

激光还原是利用激光束的能量将氧原子从氧化石墨烯表面去除,实现还原。

化学方法中常用的还原剂包括氢气、氨气、亚磷酸和其它还原剂。

这些还原剂能够与氧原子发生化学反应,将其还原为石墨烯的结构。

化学还原方法可以在常温下进行,但需要一定的化学反应条件和操作技巧。

氧化石墨烯还原后可以恢复到石墨烯的结构,具有石墨烯的优异性能,如高导电性、高导热性和机械强度等。

因此,氧化石墨烯还原是制备和应用石墨烯材料中的重要步骤。

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氧化石墨烯的绿色还原方法
作者:肖祖萍
来源:《学校教育研究》2018年第14期
石墨烯是一种单原子层的碳二维纳米材料,它是由碳六元环组成的二维蜂窝状点阵结构,碳原子的排列与石墨原子层排列相同。

地球上不缺少石墨材料,为制备石墨烯材料提供了充足的原材料。

目前常用的石墨烯只要由两大类方法制备,一种是将石墨氧化为氧化石墨烯,再通过化学方法将氧化石墨烯还原为石墨烯。

另一种是通过化学方法或某些操作将石墨直接转化为石墨烯。

在本文主要研究第一种方法中的绿色还原方法。

本文中的石墨烯都是由氧化石墨烯通过还原得到的。

石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质,结构非常稳定。

因为石墨烯的晶格结构,常会被误认为它很僵硬,但实际上却并非如此。

例如,石墨烯作为目前已知的力学强度最高的材料,并有可能作为添加剂广泛应用于新型高强度复合材料之中;石墨烯良好的导电性及其对光的高透过性又让它在透明导电薄膜的应用中独具优势,而这类薄膜在液晶显示以及太阳能电池等领域的应用至关重要。

一、氧化石墨烯的制备
氧化石墨烯即石墨烯的氧化物,它是由石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物。

氧化石墨烯一般由石墨经强酸氧化而得。

主要有三种制备氧化石墨的方法:Brodie法、Staudenmaier法和Hummers法。

其中Hummers法的制备过程的时效性相对较好而且制备过程中也比较安全。

目前最常用的制取氧化石墨烯的方法是由一个修改过的Hummer方法制备的。

二、氧化石墨烯的还原
1.绿色还原法
随着社会的发展和人们都环境的关注,我们越来越需要研究一些绿色的还原方法。

绿色的还原方法即在还原氧化石墨烯的过程中不使用有毒的还原剂或不产生对环境产生危害的物质。

绿色还原法对环境不会有危害或危害几乎可以不计,并可以得到较好的石墨烯。

但有些绿色还原法还存在无法大规模生产的弊端,无法在应用到工业生产中去。

目前常见的绿色还原方法有水热热还原氧化石墨烯、电化学还原氧化石墨烯、柠檬酸钠还原氧化石墨烯法、超声辅助镍粉绿色还原制备石墨烯、氧化石墨热解膨胀氢气还原法等。

下面我们对这几种绿色还原方法做一个介绍。

(1)水热热还原氧化石墨烯
水热热还原氧化石墨烯是指在密封的压力容器中,以水为溶剂,在高温、高压的条件下进行的化学反应。

将氧化石墨烯溶解于溶剂中,在液相或超临界条件下,反应物分散且变得活
泼,反应发生。

该过程简单、易控、高效,并且在密闭体系中可以有效地防止有毒物质的挥发。

此方法未采用任何的还原剂,通过高温高压让氧化石墨烯在液相或超临界条件下还原。

此外我们还对还原后得到的石墨烯进行了电镜扫描,我们发现石墨稀片层较薄,厚度在2μm左右,已经丧失了石墨原有的规则的层状结构,出现了石墨烯片层结构,主要的含氧官能团已经分解,这些还原石墨烯片由于π-π作用力紧密的堆积在一起得到,因此实验得到的石墨烯粉末是石墨烯片层无规则搭接形成的聚集体。

由此可见该方法得到的石墨烯结构改变,部分性能将会减弱。

(2)柠檬酸钠还原氧化石墨烯法
柠檬酸钠还原法(即Frens法)在制备纳米金颗粒的过程中被广泛应用,参考Frens法的反应机理,反应过程中,柠檬酸钠首先生成二甲酰基丙酮释放出还原性的自由电子,然后自由电子对氧化石墨烯墨进行还原。

反应的最终产物为二氧化碳和水等无毒无害的小分子,同时未反应的柠檬酸钠以及其氧化得到的有机小分子均安全无毒且容易通过水洗除去。

由此可认为柠檬酸钠还原法是一种绿色的氧化石墨还原技术。

(3)超声辅助镍粉绿色还原制备石墨烯
超声辅助镍粉绿色还原制备石墨烯是在超声辅助条件下利用镍粉在酸性溶液中还原氧化石墨烯从而制备石墨烯。

电子从Ni/Ni2+迅速传递到氧化石墨片上而完成对氧化石墨的还原。

还原过程中的超声处对反应有明显的加速作用。

(4)氧化石墨热解膨胀氢气还原法制备石墨烯
氧化石墨热解膨胀氢气还原法制备石墨烯是将制得的氧化石墨粉末置于管式炉的石英舟上,在Ar气气氛保护下加热到300℃,即可得到热膨胀石墨烯。

继续使用氢气(氢气流速为20 mL/min,氩气流速为100mL/min)在不同温度下(300℃、500℃、700℃)还原2 h,即可得到还原后的石墨烯。

本方法方法简单并可制得功能性的石墨烯,其部分性质表现较为明显。

对研究该功能有很大的帮助。

但此方法值得的石墨烯还原程度存在不确定,并且对温度的要求较高,高能耗且反应的环境要求较为苛刻,不适用于大规模的生产。

三、绿色还原方法间的对比
到目前为止,关于氧化石墨烯的绿色还原方法有很多种,本文只是简要的介绍绿色还原法中的两种类型中的五种还原法。

其中一类为未使用还原剂的,常见的有水热热还原法、电化学还原法;另一类为使用还原剂的,常见的有超声辅助镍粉还原法、檬酸钠还原法和氧化石墨热
解膨胀氢气还原法。

在本文介绍了以上五种绿色还原方法后,我们将其的优缺点进行了一个归纳,我们可以对几种还原方法进行一个比较。

其中电化学还原法和超声辅助镍粉还原法比较适用于工业生产。

水热热还原法、柠檬酸钠还原法和氧化石墨热解膨胀氢气还原法比较适用于对实验室对石墨烯研究。

我们可根据实际需要和条件进行选择适宜的还原方法。

四、结论
随着社会的发展和对石墨烯材料的需求,石墨烯作为一种新型的材料在社会生活中扮演着越来越重要的角色。

其能在各个领域都能广泛运用注定了其将在之后的科学研究领域占据很大的比例。

就目前而言,对石墨烯的研究是越来越深入,科学家们也在寻找能大规模生产的绿色还原氧化石墨烯的办法。

随着社会的发展,人类对环境的越来越重视了,我们在发展的同时还要不忘保护环境,因此探寻绿色的还原方法变得越来越受关注。

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