[发明专利]氧化石墨烯

说明书

技术领域

本发明涉及氧化石墨烯的产生方法及其在各种应用中的用途。

背景技术

石墨烯在2004年被初次分离出来，其具有若干卓越特性。它是人类已知最强和最薄的材料，它是透明的并且是热和电的极好的导体。对于可能的工业应用的列举是无止境的，但是当前生产方法的可靠性和可放大性进展受到阻碍。

氧化石墨烯(GO)在批量制备上便宜并且易于加工，为大量石墨烯提供了潜在途径[Park，S.；Ruoff，R.S.Nat Nano2009，4，217-224.，Dreyer，D.R.；Park，S.；Bielawski，C.W.；Ruoff，R.S.Chemical Society Reviews2010，39，228-240.]。它也是进一步功能化以产生化学改性石墨烯(CMG)的起点，例如用于复合材料[Wang，H.；Hao，Q.；Yang，X.；Lu，L.；Wang，X.ACS Applied Materials&Interfaces 2010，2，821-828.，Ramanathan，T.；Abdala，A.A.；Stankovich，S.；Dikin，D.A.；Herrera-Alonso，M.；Piner，R.D.；Adamson，D.H.；Schniepp，H.C；Chen，X.；Ruoff，R.S.；Nguyen，S.T.；Aksay，I.A.；Prud′Homme，R.K.；Brinson，L.C.Nat Nano 2008，3，327-331.]、用于光捕获[Liu，Z.-B.；Xu，Y.-F.；Zhang，X.-Y.；Zhang，X.-L.；Chen，Y.-S.；Tian，J.-G.The Journal of Physical Chemistry B2009，113，9681-9686.]、或作为传感器[Fowler，J.D.；Allen，M.J.；Tung，V.C.；Yang，Y.；Kaner，R.B.；Weiller，B.H.ACS Nano2009，3，301-306.Robinson，J.T.；Perkins，F.K.；Snow，E.S.；Wei，Z.；Sheehan，P.E.NanoLetters2008，8，3137-3140.]。

GO来源于氧化石墨的剥落物，尽管经过了一百年的研究，对于其结构依然有争论[Bielawski，C.W.；Ruoff，R.S.Chemical Society Reviews2010，39，228-240.Szabo，T.；Berkesi，O.；Forgo，P.；Josepovits，K.；Sanakis，Y.；Petridis，D.；Dekany，I.Chemistry of Materials2006，18，2740-2749.]。

理解GO的化学和物理结构是使其可控功能化为CMG和完全还原回石墨烯的必需步骤。