石墨烯量子点/石墨烯纳米带的制备及表征(3)

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（2）机械剥离法

在物理法中，机械剥离法是最为简便的一种制作石墨烯的方法，首先从较大的晶体中剥出薄的石墨烯片，再在高定向热解石墨表面利用氧等离子进行离子刻蚀，当石墨表面被刻蚀出微槽后，用光刻胶将其粘到玻璃衬底上，为了去除多余的高定向热解石墨，再用透明胶进行多次撕贴，最后将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中超声数十分钟[14]，在丙酮溶剂中放入单晶硅片，单晶硅片与石墨微片存在着范德华力或毛细管力，使得单层石墨烯可以轻易取出。但是使用这种方法所获得的石墨烯产物不容易控制，不能制备出足够长度的石墨烯，因此不能适用于工业化。

（3）液相和气相剥离法

液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨加在某种有机溶剂或水中，借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液[15]。它的优点在于成本低、操作简单、产品质量高等优点，但是也存在着一些缺点，比如：石墨烯片层团聚严重，产率不高，需要进一步脱去稳定剂等缺陷[16]。

1.2.2 化学法制备石墨烯

化学法制备石墨烯是目前为止实验室用到的最常见的一类方法，其中氧化石墨还原法是最具有潜力和发展前途的一类合成石墨烯的方法，最早是用苯环或芳香体系为核心源!自`751+文*论(文`网[www.751com.cn，通过多步偶联的方法使得苯环或大芳香环上的6个C原子全部被取代，经过不断循环反应，芳香体系会不断增大，得到平面的石墨烯，这种石墨烯具有一定的尺寸，经过不断的改善这种方法，除氧化石墨还原法外，用晶体外延生长法和化学气相沉积法也可大规模制备高纯度的石墨烯[17]。因此，化学法可广泛用于工业生产中。

1.3 石墨烯量子点、石墨烯纳米带

石墨烯量子点 ( GQDs) 不但具有石墨烯的优良特性，由于其本身受量子限制效应和边界效应的影响，从而体现出一些新的性质。石墨烯量子点是零维的物质，它的尺寸在 10 nm以下，因此它具有更强的量子限域效应和边界效应[18]，正因为它的这种特殊的性质（良好的生物相容性、低毒性、化学惰性、PL 和 UCPL 等特性），在生物医药、光电器件、催化剂、和传感器等方面有着更加诱人的应用前景。

石墨烯纳米带与石墨烯和石墨烯量子点三者区别在于，石墨烯是二维的结构，石墨烯纳米带是一维的结构，而石墨烯量子点是零维的结构。石墨烯纳米带是宽度小于10 nm的石墨烯，它的长与宽的比例大于10，是一种新型的一维碳基纳米材料，它的应用价值远超过石墨烯。GNRs 可用于太阳能电池板、柔韧触摸屏、以及制成轻薄导电纤维。它的质量比铜线要轻的多，因此在航天领域往往用石墨烯纳米带来代替铜线。