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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 材料區(qū) » 無機非金屬 » 交流探討 » 等離子球磨制備多層石墨烯
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[交流]
等離子球磨制備多層石墨烯
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今天分享一篇石墨烯制備的文章，圖片無法上傳，需要英文原文的私信我郵箱并發(fā)送220906，我看到后會發(fā)給大家 一句話了解全文： 通過等離子輔助球磨制備碳化碳，氮化物或氧化物作為球磨介質(zhì)而制備多層石墨烯(FLG)制備的新方法。通過使用諸如氮化硼(BN)，碳化鎢(WC)，氧化鋅(ZnO)，氧化鐵(Fe2O3)和氧化鍺(GeO2)等不同球磨介質(zhì)制備的FLG，通過8h等離子球磨處理可制備得到6層FLG納米片。同時其他二維材料也可以通過該方法制的。 材料制備 圖1 通過等離子球磨工藝制備少層石墨烯的工藝示意圖 將可膨脹石墨在Ar中煅燒獲得蠕蟲狀膨脹石墨(EG)。以WC為球磨介質(zhì)，在Ar中等離子球磨處理2h，5h，8h和10h，標記為WC/FLG-2h，WC/FLG-5h，WC/FLG-8h和WC/FLG-10h。為了進行比較，使用不同的球磨介質(zhì)GeO2，BN，F(xiàn)e2O3和ZnO等離子處理10h標記為GeO2/FLG，BN/FLG，F(xiàn)e2O3/FLG和ZnO/FLG。處理后用1Mh2SO4水溶液洗滌由Fe2O3或ZnO制備的FLG，以獲得高碳含量的樣品。對于其他無法通過化學方法消除的樣品，例如由WC制備的FLG，將其分散在乙醇中，離心得到上清液，干燥乙醇溶液后獲得FLG。 WC制成的FLG作為球磨介質(zhì) 圖2 通過不同時間等離子處理的WC/FLG的SEM圖像：(a)2h，(b)5h，(c)8h，(d)10h 圖2顯示了用WC作為球磨介質(zhì)制備的FLG在不同球磨時間下的SEM圖像。等離子球磨處理后，白色和橢圓形的WC顆粒涂有一些半透明的少層石墨烯。如圖2(a)至(d)所示，隨著處理時間的增長，石墨烯變得越來越稀。TEM結(jié)果表明，當選擇WC作為球磨介質(zhì)時，8h處理最理想的時間，球磨8h和10h時，石墨晶體均已損壞，并形成了非晶態(tài)結(jié)構。介質(zhì)阻擋等離子處理與常規(guī)機械球磨的不同之處在于它具有放電等離子體的快速加熱，正負電極之間施加高壓產(chǎn)生的高能電子加速以及機械球磨的沖擊應力的協(xié)同作用。該方法已用于制備鋰離子電池(LIB)的Sn/石墨復合陽極，其中Sn顆粒可以快速細化并很好地分散在石墨基體中。 圖3 WC/FLG在不同處理時間，膨脹石墨(EG)和未膨脹石墨(UEG)的拉曼光譜 圖3給出了使用EG和未膨脹石墨在不同球磨時間下制備的WC/FLG的拉曼光譜。當處理時間從2h增加到10h時，2D帶移到相對較低的帶區(qū)域，證明了較長的處理時間等離子球磨處理減少了FLG的層數(shù)，隨著球磨時間的增加，F(xiàn)LG層數(shù)減少并且被破壞以形成非晶結(jié)構。 其他球磨介質(zhì)制備的FLG 圖4 用不同介質(zhì)通過等離子體輔助球磨制備的FLG的TEM圖像：(a)BN/FLG，(b)ZnO/FLG，(c)Fe2O3/FLG，(d)GeO2/FLG，(e)Mg2Si/FLG 為了研究球磨介質(zhì)對FLG層數(shù)的影響，采用BN，ZnO，F(xiàn)e2O3和Mg2Si通過等離子球磨處理10h制備了FLG。通過使用高分辨率TEM，從使用不同球磨介質(zhì)制備的FLG的晶格條紋中識別出FLG層信息。當將BN用作球磨介質(zhì)時，層數(shù)達到10，當選擇ZnO作為球磨介質(zhì)時，層數(shù)約為12層。用Fe2O3或Mg2Si作為球磨介質(zhì)時制備的FLG層數(shù)超過20。當使用GeO2作為球磨介質(zhì)時，F(xiàn)LG層數(shù)達到7或9，并保持了FLG的片狀。相比之下，使用WC作為球磨介質(zhì)時的FLG層數(shù)可以控制在6到20之間。 結(jié)論 以WC為球磨介質(zhì)的情況下，通過等離子輔助球磨在8小時內(nèi)制備了六層FLG納米片； 其他2D材料(例如黑色磷烯)可以通過DBDP方法合成，以前的文章報道球磨已經(jīng)成為合成黑磷，它可以通過改變球磨介質(zhì)來實現(xiàn)黑色磷光體并控制層數(shù)； 二硫化鉬(MoS2)和其他重要的二維材料，可以通過DBDP方法合成。 上述研究成果來自于 Lin C , Yang L , Ouyang L , et al. A new method for few-layer graphene preparation via plasma-assisted ball milling[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2017(782) 578-584. |
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2樓2022-09-06 14:26:31
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tzynew3樓
2022-09-06 14:29
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