两步还原法制备导电石墨烯薄膜.pdfVIP

·8 · 材料导报 B：研究篇 2013年 3月(下)第 27卷第3期 两步还原法制备导电石墨烯薄膜 赵 南 ，赵登祥。，杨 娟 ，韩国琪 ，王超志。 (1 江苏大学材料科学与工程学院，镇江 212013；2 江苏大学京江学院，镇江 212O13) 摘要 通过两步还原法制备了导电石墨烯薄膜。采用XPS、Raman等表征 了薄膜的结构；采用四探针电阻仪 表征了薄膜电学性能。结果表明：用两步法制备的石墨烯薄膜具有更高的还原程度，其碳和氧的原子比达8．9：1；薄 膜的方块 电阻为0．42kQ／口，而同等厚度的一次还原薄膜的方块 电阻为 5．57kn／口。 关键词 石墨烯薄膜 水均分散性 二次还原 电学性能 中图分类号：TB43 文献标识码：A PreparaitonofConductiveGrapheneFilm byTwo-stepReductionM ethod ZHAONan ，ZHAODengxiang，YANGJuan ，HAN Guoqi。，WANGChaozhi (1 SchoolofMaterialsScienceandEngineering，JiangsuUniversity，Zhe@ang212013； 2 SchoolofJingjiang，JiangsuUniversity，ZheNiang212O13) Abstract ThegrahenefilmwithhighelectricalconductivitywasfabricatedviatWOstepreductionmethod．The structureofthefilmswerestudiedbymeansofXPS，Raman，andtheelectricalpropertywasinvestigatedbyfour proberesistancemeasurementinstrument．Theresultsshow thatgraphenefilm fabricatedthroughthetwo-stepreduc— tionmethodhashigherreductiondegreethanthatonlyreducedbyhydrazinehydrate．TheatomicratioofCto()inthe graphenefilm is8．9．Thesheetresistanceofgraphenefilm is0．42ka／口，whichismuchlowerthanthatofthefilm reducedbyhydrazinehydratewiththesamethickness(5．57kQ／口)． Keywords graphenefilm，aqueousdispersion，two—stepreduction，electricalconductivity 气相沉积法是 目前制备高质量石墨烯的最佳工艺之一 ，也是 0 引言 将石墨烯应用于光伏材料中的最佳途径之一l6]。然而这种 石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶体结 制备方法工序复杂，条件苛刻，最大的限制是不容易制备大 构的一种新型炭质材料，是 自然界已知材料中最薄的一种材 尺寸的石墨烯。氧化还原法是将石墨氧化 ，得到在溶液中分 料_1]。石墨烯被认为是构成其他石墨材料的基本单元_l2]，因 散 (超声分散 、高速离心)的氧化石墨烯 ，再用还原剂还原制 此石墨烯材料还兼有石墨和碳纳米管等的一些优良性质，例 备石墨烯_8；其成本低、产率高，是未来大量生产石墨烯的有 如高热导性[3和高机械强度_4]。石墨烯更为奇特之处是它 效途径之一 。然而这种方法也存在着很多的缺陷：在用还原 具有独特的电子结构和电学性质，成为 目前光