少層石墨的制備及Raman光譜研究.pdf

1、石墨烯(graphene)是迄今為止世界上最薄的一種新型二維碳材料。石墨烯具有高的載流子遷移率，其電子具有亞微米尺度的彈道傳輸特性，常溫下具有極快的電子傳輸速率，這些優(yōu)異的性質(zhì)使得它在納米電子器件方面具有廣泛的應(yīng)用前景。本文主要采用撕膠帶法和氧化還原法制備了少層石墨，并通過(guò)Raman光譜對(duì)樣品進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 利用高定向熱解石墨(HOPG)優(yōu)異的層狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)反復(fù)撕膠帶法分別在300nmSiO2/Si和Si襯底上得到了少層

2、石墨。通過(guò)不同厚度樣品的Raman光譜對(duì)比，可以辨別出少層石墨；從光學(xué)顯微圖片看，少層石墨在300nmSiO2/Si襯底上的光學(xué)對(duì)比度更好，通過(guò)Raman光譜測(cè)試也證實(shí)了這點(diǎn)，并在300nmSiO2/Si襯底上獲得了單層石墨，即石墨烯。
　　 以高純石墨粉為原料，利用改進(jìn)的Hummers法制備得到了氧化石墨(GO)，樣品的Raman光譜測(cè)試顯示：氧化后石墨的2D峰消失，D峰與G峰變寬，且強(qiáng)度比變大，表明其結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，缺陷增多

3、。XRD測(cè)試結(jié)果顯示，石墨的(002)峰消失，GO的(100)和(001)衍射峰出現(xiàn)，表明石墨被氧化了。
　　 分別采用高壓釜熱還原和水合肼化學(xué)還原對(duì)GO進(jìn)行了還原，通過(guò)Raman光譜分析得出：(1)石墨2D峰的重新出現(xiàn)表明GO的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。(2)通過(guò)ID/IG值的比較，可以得出高壓釜熱還原方法在一定程度上對(duì)石墨氧化過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行了修復(fù)，還原效果優(yōu)于水合肼還原。XRD測(cè)試顯示石墨(002)特征衍射峰增強(qiáng)，GO的(100