微波作为一个新兴的加热方式,以其能量直接作用分子快速加热的特性,在很多行业及领域得到广泛研究及应用。
我们在与一些客户的合作过程中发现,利用微波辐照氧化石墨烯,在石墨烯膨化的同时即可实现原位还原,2~30s即可获得高品质。与传统加热方式相比,传统加热方式会有一个较长的升温过程,而微波加热具有快速升温的特点。样品在微波辐照诱导,能够在数秒内达到一个较高的温度,含氧官能团分解,使得石墨烯片层迅速膨胀剥离。并含氧官能团脱去位置提供活性位点,实现原位还原。
在研究过程中,实验人员将2~10g氧化石墨烯放入微波石墨烯膨化炉中,在3~8kw的微波功率辐射下,可得到2~3层甚至是单层的石墨烯。
拉曼图谱中石墨烯在2700px-1附近存在2D峰,这说明合成的石墨烯样品为2~3层。在XRD图谱中曲线c为石墨烯产物的XRD谱线,24.9°附近的衍射峰表明,氧化石墨被微波剥离和还原后,氧化石墨的大部分含氧基团被脱除。
石墨烯单层理论值:
比表面积:约2600m2/g
厚度:剥离的一般为0.35nm,外延的:0.5~1.0nm