石墨烯分散液是一種可應(yīng)用于柔性電子器件和高導(dǎo)電涂層的導(dǎo)電漿料，但是實(shí)現(xiàn)大尺寸石墨烯的有效、綠色分散一直是一個(gè)難題。研究人員發(fā)現(xiàn)在石墨烯表面連接親水官能團(tuán)，如羧基、羥基、環(huán)氧基等是實(shí)現(xiàn)水溶性石墨烯的一個(gè)重要方法。電化學(xué)法由于其低成本、環(huán)境友好、效率高，是制備石墨烯最具潛力的方法。但是傳統(tǒng)電化學(xué)法制備的石墨烯氧含量低(<10 at.%)、疏水、層厚，并且需要超聲輔助剝離，這將不可避免地導(dǎo)致石墨烯片層的減小(～5μm)。因此優(yōu)化電化學(xué)剝離條件，實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極氧化增強(qiáng)、制備大尺寸少層水溶性石墨烯是當(dāng)前亟需解決的問(wèn)題。
近期，學(xué)術(shù)期刊在線發(fā)表了中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所石墨烯粉體研究團(tuán)隊(duì)丁古巧、何朋等科研人員在大尺寸少層水溶性石墨烯制備方面取得的突破性進(jìn)展：在課題組之前工作的基礎(chǔ)上，采用HOPG做陽(yáng)極，電解過(guò)程中PTA析出并覆蓋陽(yáng)極，相比于石墨電極(1.12 g/cm3)，HOPG的高密度(2.86 g/cm3)和大片層結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)了氧化時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)了陽(yáng)極氧化增強(qiáng)、抑制快速不完全剝離，這種完全高效的電化學(xué)剝離不需要超聲即可制備出大尺寸(1-50μm)、高產(chǎn)率(99%)、少層(78.94%<3層)、高固含量(2.5>6個(gè)月)的水溶性石墨烯，與同類(lèi)文獻(xiàn)相比已處于領(lǐng)先地位。這種大尺寸水溶性石墨烯非常適合用作表面增強(qiáng)拉曼散射襯底，對(duì)于羅丹明6G這種探針?lè)肿拥臋z測(cè)極限可達(dá)10-8?M，這一結(jié)果可與CVD生長(zhǎng)的N摻雜石墨烯相媲美。HOPG的使用簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟，并且證明了在PTA-NaOH電解液體系中獲得大尺寸高產(chǎn)率水溶性石墨烯的可能性，另外本工作對(duì)于水溶性石墨烯制備條件的優(yōu)化也具有指導(dǎo)性意義。
研究團(tuán)隊(duì)多年致力于石墨烯材料的創(chuàng)新制備和應(yīng)用研究，大力發(fā)展原創(chuàng)性制備技術(shù)獲得高質(zhì)量石墨烯、水溶性石墨烯和石墨烯量子點(diǎn)等高端石墨烯材料，相關(guān)研究先后得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51802337，11774368， 11704204，11804353)和中國(guó)博士后科學(xué)基金(BX201700271)的支持。
在同一電解液體系中分別用HOPG和石墨紙做陽(yáng)極所體現(xiàn)的不同的剝離過(guò)程
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