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【干貨分享】教你如何在家自己用簡(jiǎn)單的設(shè)備制備石墨烯

【干貨分享】教你如何在家自己用簡(jiǎn)單的設(shè)備制備石墨烯
碳豐科技  2025-03-04  |  閱讀:452

事實(shí)證明,許多研究人員想在在家里制作石墨烯,所以今天放大招:碳豐科技教您如何在家使用簡(jiǎn)單的設(shè)備制備少量的石墨烯,雖然方法可行,但是并不適用于制備高質(zhì)量大數(shù)量的石墨烯。如果你仍然有興趣制作石墨烯,非常棒,繼續(xù)讀下去!

 

方法1:膠帶

 

第一種DIY方法是使用鉛筆在紙上沉積厚厚的石墨層。然后用普通的膠帶從紙上剝離一層石墨。使用另一塊膠帶從第一塊膠帶上去除一層石墨。然后,使用第三塊未使用的膠帶從第二塊膠帶上除去一層石墨,以此類推。最終,石墨層將變得越來越薄,并且最終將石墨烯,其實(shí)嚴(yán)格意義上來說是單層石墨,或雙層或幾層石墨(在某些用途中幾乎像石墨烯一樣起作用)。即使這種制造石墨烯的方法只是一個(gè)對(duì)概念的驗(yàn)證,膠帶法是有效的。這種方法需要耐心和時(shí)間,但是這是2004年曼徹斯特團(tuán)隊(duì)使用的制作方法。而且要牢記,他們?cè)谶@項(xiàng)工作上贏得了諾貝爾獎(jiǎng),所以并沒有一團(tuán)亂七八糟的膠帶。

 

方法2:廚房攪拌機(jī)

 

一組科學(xué)家的文章發(fā)表于2014年420日,文章中他們描述了如何使用稱作液體剪切剝離的方法來制作石墨烯。在這里你可以找到文章的摘要,但是全文需要付費(fèi)。

 

在液體中剪切剝離的方法開始是將粉末晶體傾倒在液體中,然后使用剪切混合器將材料層從晶體中分離(剝離)。選擇會(huì)用于此工藝過程中的液體,使得小石墨烯顆粒不會(huì)團(tuán)聚到一起,結(jié)果得到的是石墨烯的液體懸浮液。然后可以將懸浮液干燥以獲得石墨烯納米片,或者其可以直接用于以后的工藝過程中,例如制備石墨烯涂層等。

 

所以,如何使用這種方法在家中制造石墨烯呢?好吧,你可以用廚房的攪拌機(jī)來替代剪切機(jī)(因?yàn)榧羟谢旌鲜且粋€(gè)高科技混合的較花哨的詞匯),而且你可以用水和洗碗精而不是用特殊的液體。添加清潔劑可以讓粒子不會(huì)聚集,并且可以作為一種表面活性劑。

 

石墨鉛筆富含石墨粉。只需要一些鉛筆芯的鉛粉,并將鉛粉加入洗滌劑溶液中,然后混合一段時(shí)間。 除非你有機(jī)會(huì)獲得特殊的顯微鏡等設(shè)備,不然可能無法在您的洗滌劑溶液中確定石墨烯的存在,但有一個(gè)快速的經(jīng)驗(yàn)法則,你可以用來估計(jì)粒徑大小。

 

一般來說,如果石墨烯顆粒太大,他們會(huì)沉到容器的底部,而如果他們是較小的,他們將浮到頂部。 納米顆粒很小,它們將懸浮在水中,如果你想制作石墨烯,這便是你想要的。在制備了足夠的石墨烯顆粒后,您可能需要過濾懸浮液并將其干燥。

 

話雖這么說,雖然上文中有描述這種制造石墨烯的方法,并為研究人員所用,但在家中用這種方法制作石墨烯時(shí)不要太興奮。它這種方法會(huì)很雜亂,而且制作出的都是非常小的納米石墨烯片,不要向你的朋友吹噓,除非在你的地下室有一個(gè)高科技實(shí)驗(yàn)室,并且你打算使用它們制作石墨烯晶體管。

 

另一方面,這種技術(shù)以及超聲處理輔助液相剝離技術(shù)可以限定未來在工業(yè)環(huán)境中如何制造石墨烯,因?yàn)槠渚哂锌蓴U(kuò)展性。

 

方法3:DVD刻錄機(jī)-光雕技術(shù)的方法

 

使用這種方法獲得的石墨烯,配方要求具有光雕技術(shù)的DVD機(jī)驅(qū)動(dòng)以及一些氧化石墨。你可以從制造商那里獲得氧化石墨,或者為了這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)憧梢栽诩依镒鲆恍┭趸H绻阆肓私馊绾卧诩易鲅趸?向下滾動(dòng)到下一節(jié)

 

氧化石墨具有水溶性,所以在把它與水混合后,小心地放在一個(gè)光盤上。確保氧化石墨溶液均勻地分布在光盤的塑料表面上。待溶液干燥并在光盤上形成一層氧化石墨膜后,將光盤放入DVD驅(qū)動(dòng)器,薄膜面朝下。使用光雕軟件刻錄氧化層。

 

與激光束接觸的薄膜區(qū)將會(huì)變成石墨烯。激光束引起了將石墨氧化物還原為石墨烯的化學(xué)反應(yīng)。將所得石墨烯層小心地從盤上移除并切割成適當(dāng)尺寸的碎片。這些碎片可以直接用來制作石墨烯超級(jí)電容器!這可能也是在家制作石墨烯最簡(jiǎn)易的方法,但是前提是您得有氧化石墨以及一個(gè)光雕驅(qū)動(dòng)器。


雖然在家可以建議制備少量的石墨烯,但是質(zhì)量并沒有專業(yè)的高。如果您需要用到這種實(shí)驗(yàn)材料,最好還是建議您到專業(yè)生產(chǎn)此類產(chǎn)品的公司購買哦。


 

碳豐資訊授權(quán)翻譯 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出


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