无机化学实验 氧化型石墨烯的制备 一、实验目的 1．了解石墨烯的结构和性质； 2．熟悉氧化石墨烯的制备方法
无机化学实验 二、实验原理 石墨烯是单原子层的石墨。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂 巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假 设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安 德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)， 成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因 “在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 特性：目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，几乎完全透明，只吸收2.3%的 光；具有极低的电阻率，但是超高的电子迁移速度。有望成为新一代的电子元 件和晶体管
无机化学实验 二、实验原理 制备方法： 1、胶带折叠法（制备石墨烯的最原始的方法） 2、 气相沉积法 3、湿化学法
无机化学实验 三、实验步骤 1. 0.25 g 石墨粉 2. 0.13 g NaNO3 冰浴降至4 oC, 加入 收集产品 3. 分批加入0.75 g KMnO4 换成温水浴32-40 oC 5. 缓慢加入1 mL 30% 的H2O2终止反应 抽滤 大量蒸馏水洗涤 加完后继续保持60 min (溶液紫绿色) 6 mL 浓H2SO4 低温反应 100 mL 烧杯 中温反应 反应30 min 高温反应 反应成紫绿色 4.缓慢加入30 mL蒸馏水 加热到70-80 oC 反应成黄绿色 BaCl2检验无SO4 2- 45 oC烘干
无机化学实验 产品检验 取少量样品在水中超声分散 棕黄色溶液 即氧化型石墨烯 取一滴于载玻片上 80 oC烘箱内干燥 置于光学显微镜下观察 ？