氧化石墨烯的綠色、快速合成

前菜/Appetizer

氧化石墨烯（GO）是印刷電子、催化、儲能、分離膜、生物醫學和複合材料的理想材料。但是現在合成GO的主流方法還是用石墨和複合氧化劑混合反應得到氧化石墨，然後將其剝離得到GO。此反應時間通常長達幾百小時，會引入金屬離子雜質，且有爆炸的危險，還會引起環境污染，這大大制約了GO的工業化生產。我們亟需一種高產、安全、環境友好型的合成方法。

主菜/Main Course

瀋陽材料科學國家研究中心的任文才和成會明研究員設計出一種電解水氧化的GO製備方法:首先在濃硫酸中用硫酸分子插層石墨，以此抑制後續電解水過程中的氧氣析出，而只產生高活性的氧自由基。第二步則是在稀硫酸中將插層石墨電化學氧化，研究發現該過程中硫酸的濃度可以控制GO的氧化程度。值得注意的是，硫酸在整個過程中只是一種控制劑（沒有被消耗，可重複利用），而非氧化劑，可以實現GO生產的宏觀調控。同時，同位素示蹤法也明確證實GO的含氧官能團來自於水。XPS、紅外等表徵結果說明此法與傳統方法的產物官能團幾乎一樣，而ICP表徵則證明了產物中沒有金屬離子雜質。

Boss

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