石墨烯怎么（石墨烯的制备方法）

　　事实证明，许多读者都想在家里制作石墨烯，所以看了这篇文章你可以自己制作少量的自制石墨烯！
　　少量自制石墨烯片还是很简单的。然而，尽管有可能，但要做到可观的数目并不容易。不要考虑宏观石墨烯片或条状材料。能自己制作的最大一块石墨烯大约是0.25mm2(但你会制作很多)。这不比这个网页上感叹号上的圆点大多少！
　　在工业应用中，科学家们制造的晶体管的栅长小于25纳米。因此，你的点大小的石墨烯片，尽管对你来说看起来并不算小，却可以用来制造数百个晶体管。还对石墨烯感兴趣吗?好,继续读下去!
　　方法1:胶带
　　第一个DIY方法是用铅笔在纸上沉积一层厚厚的石墨。
　　然后用普通的胶带从纸上剥下一层石墨。用另一片胶带从第一个胶带上除去一层石墨。然后使用第三块未使用的胶带从第二块胶带上除去一层，以此类推。最终，石墨层会变得越来越薄，最终你会得到石墨烯，严格意义上的单层石墨，或双层或多层石墨(在某些用途上几乎与石墨烯类似)。
　　尽管这种制作石墨烯的方法只是一个概念验证，但胶带法是可行的。这需要耐心和时间，但这是2004年曼彻斯特团队使用的DIY方法。而且要记住，他们的研究还获得了诺贝尔奖，所以不用粘胶带了！
　　方法2:厨房搅拌机
　　那么，如何用这种方法在家制作石墨烯呢?
　　嗯，你可以用厨房搅拌机来代替剪切搅拌机(因为剪切搅拌是高科技混合的一个花哨的词)，你可以用水和洗洁精来代替特殊的液体。加入洗涤剂是为了使颗粒不结块，起到表面活性剂的作用。
　　石墨粉的一大来源是石墨铅笔。简单地粉几支铅笔的铅笔芯，并加入洗衣粉溶液，然后混合一会儿。除非你有特殊的显微镜和其他设备，否则你可能无法确认洗涤剂溶液中是否存在石墨烯，但有一个快速的经验法则，你可以用来估计颗粒大小。
　　一般来说，如果石墨烯颗粒太大，它们会沉到容器底部;如果石墨烯颗粒太小，它们会浮到容器顶部。
　　纳米粒子非常小，可以悬浮在水中，如果你想制造石墨烯，这就是你的目标。在你制造了足够的石墨烯粒子之后，你可能想要过滤悬浮体，让它保持干燥。
　　话虽如此，尽管上述文中描述了这种制备石墨烯的方法，而且对研究人员有效，但不要对在家里用这种方法制备石墨烯太过兴奋，因为它只能制造出非常小的纳米石墨烯薄片。另一方面，由于石墨烯的可扩展性，这项技术以及超声波辅助液相剥离技术可能会在未来的工业环境中定义石墨烯的制备方法。
　　方法3技:DVD刻录机术途径
　　要用这种方法制作石墨烯，需要一个DVD电脑驱动器，带有LightScribe技术和一些氧化石墨。你可以从制造商那里获得氧化石墨，或者你可以在家里为这个实验制作一些氧化石墨。（如果你想知道如何在家制作氧化石墨，请向下滚动）
　　氧化石墨是水溶性的，所以在与水混合后，小心地倒在DVD光盘上。确保氧化石墨溶液均匀地分布在光盘的塑料表面。当溶液干燥并在碟片上形成氧化石墨薄膜后，将碟片放入DVD驱动器，薄膜一面朝下。薄膜中与激光束接触的区域将被转化为石墨烯。
　　激光束产生化学还原作用，将氧化石墨还原为石墨烯。由此产生的石墨烯层应小心地从光盘上移除，并切成适当大小的薄片。这些材料可以直接用来制作石墨烯超级电容器!
　　这也许是在家里制作石墨烯最简单的方法，但前提是你能接触到氧化石墨和激光刻录机驱动器。LightScribe DVD激光器可以用一个简单的氙气闪光灯替换。另一个提示:如果你对DVD刻录机的保修期感到不舒服，不要这样做。
　　方法4:形成庚水界面膜
　　这是我们目前听到的最新DIY石墨烯配方。
　　首先需要一些流体物理学来解释。
　　如果你把一种不溶于水的液体倒入水中，它要么浮在水面上，要么浮在水面上，这取决于添加的液体是比水重(密度更大)还是轻(密度更小)。
　　一个常见的例子是浮在水面上的石油(见图)。
　　科学家发现，将庚烷和水等两种不混合的溶剂倒入玻璃杯中，加入磨细的石墨粉，放入超声波浴中，就可以制成石墨烯。
　　你可以在大多数化学用品商店买到庚烷，水是现成的(最好使用蒸馏水)，你也可以在商店很容易买到石墨棒。超声波浴是必要的， 得到的石墨烯有一到四层厚，化学稳定性好。它可以提取和沉积在一个干净的玻璃板，或任何其他基质。
　　这个想法是将磨细的石墨与水和庚烷(水和庚烷的比例为1:1)混合，并进行一段时间的声波处理。接下来发生的是石墨薄片在水和庚烷之间的界面脱落，石墨烯实际上开始＂爬＂上小瓶的玻璃墙。如果亲水性基材(如玻璃载玻片)通过该界面引入，石墨烯薄膜也会沿载玻片壁面上升。然后把玻片取出来，干燥后，就剩下涂有石墨烯的玻璃了。
　　如果你使用聚乙烯瓶，产生的石墨烯不会爬上瓶壁，但你仍然可以用玻璃或其他亲水材料制成的幻灯片来提取它。结果如图所示。
　　上边的图像显示了石墨烯制备过程的最终产物。
　　石墨烯以薄膜的形式沉积在玻璃板的两侧，透过玻璃板可以看到其轻微的吸光性能(石墨烯吸收约2.3%的可见光)。石墨烯的表面张力(54.8 mN/m)几乎与水(72.9 mN/m)和庚烷(20.1mN/m)的表面张力相当，因此石墨烯从水和庚烷界面的小片状剥落物中自组装。石墨烯薄膜的厚度受界面毛细力的限制，多余的石墨烯会直接掉到瓶底。厚集料的形成受到扩散和形成新层所需能量的抑制。
　　这可能是在家自制任意大尺寸石墨烯的最简单方法。其他方法只能制造石墨烯薄片，但这种方法中石墨烯薄片可以代替石墨薄片作为细化阶段。
　　试一试，看看效果如何!如何在家里制造氧化石墨?
　　如果你需要一些氧化石墨。你可以从各种来源购买氧化石墨，包括网上购买，也可以自己尝试制作氧化石墨。这个过程相对简单，大多数成分都可以在柜台上买到。在本文中，我们将解释如何在家自制氧化石墨烯。
　　请注意这不是一个安全的程序，遵循本指南可能导致爆炸、火灾和严重伤害。
　　由于显而易见的原因，如果你选择自己做这件事，在处理酸和爆炸性材料时要注意预防。
　　事实上，我们认为，除非你是一名有执照的化工人员，否则你最好购买氧化石墨烯，而不是试图在家里制造它。
　　我们只提供此文本作为教育资源。通过继续阅读下面的文本，您认识到您了解使用文本中列出的化学品的风险，并完全了解它们对您的健康和安全构成的所有化学反应和危险。为了避免烟雾和火灾的危害，请在户外和控制良好通风的环境中进行这项实验。尽管已谨慎地确保案文中没有任何错误，但我对案文中所剩的任何最终错误不承担任何责任。
　　介绍
　　氧化石墨已经有150年的历史了。它是在1859年首次准备的。从那时起，这个过程就有了改进，该领域的许多研究人员对最初发现这个过程与原始过程相关的潜在危险和风险发表了评论。
　　这里概述的方法大约需要2小时，如果你有一台离心机，在45摄氏度以下的温度下。如果你不这样做，需要一天左右的时间让多余的水从容器中蒸发掉。
　　制备（谨慎！）
　　将100克石墨粉和50克硝酸钠搅拌成2.3升工业硫酸。作为一项安全措施，请确保将这些成分混合在一个比需要的更大的防泄漏容器中，并将容器置于一个零摄氏度的冰浴中。容器的容积至少为15到20升。
　　在混合物中加入300克高锰酸钾，同时不断地混合原料。不要把所有的300克加在一起。相反，小心地一克一克地加入高锰酸钾，以避免将混合物加热到20摄氏度以上！
　　高锰酸钾是一种强氧化剂，在接触皮肤和其他有机材料时，如衣服，会产生污渍。当与硫酸混合时，会产生高度爆炸性的氧化锰，因此必须采取一切安全措施！确保不超过最高温度。
　　高锰酸盐加入混合物后，取出冰浴，将温度提高到35摄氏度。精确小心地保持这个温度30分钟。在这个阶段，混合物会变稠，释放的气体量会减少。在20分钟左右，预计混合物是棕灰色和糊状的稠度。
　　30分钟后，慢慢地小心地加入4.8升的水，同时搅拌。加水会引起放热反应，使混合物的温度升高到接近100摄氏度，大量的气体会在剧烈的反应中释放出来！将温度保持在98摄氏度，再保持15分钟。现在混合物的颜色将是棕色。
　　保持温度15分钟后，用温水将混合物稀释至14升。加入3%过氧化氢以减少高锰酸盐的残留。加入双氧水后，混合物应变成亮黄色。
　　趁混合物还热，过滤一下。过滤器将采用黄棕色。滤饼用14公升温水洗三次。将生成的氧化石墨分散到32升水中。为了得到干燥的氧化石墨，你需要一台强大的离心机。由于这可能是不可用的，将含有氧化石墨的水加热到40摄氏度，直到水蒸发。一个宽的容器效果最好，因为更大的面积会促进蒸发。
　　用这种方法得到的高质量的氧化石墨呈亮黄色，而质量较差的氧化石墨呈绿色到黑色。