如何在家自製少量石墨烯？

如何在家自製少量石墨烯？

事實證明，許多讀者都想在家裏製作石墨烯，所以看了這篇文章你可以（yǐ）自己製（zhì）作少量的自製石墨烯！
少量自製（zhì）石墨烯片還是很簡單的。然而，盡管（guǎn）有可能，但要做到可觀的數（shù）目並不容（róng）易。不要考慮宏觀石墨烯片或條狀材（cái）料。能自己製作的最大一塊（kuài）石墨烯大約是0.25mm2(但你會製作很多)。這不（bú）比這（zhè）個網頁上感歎號上的圓點大多少！
在工業應用中，科學家們製造的晶體管的柵長小於25納米。因此，你的（de）點（diǎn）大小的石墨烯片，盡管對你來（lái）說看起來並不算小，卻可以用（yòng）來製造數百個晶體管。還對石墨烯感興（xìng）趣嗎?好,繼續讀下去!

方法1:膠第一個（gè）DIY方法是用鉛筆在紙上沉積一層厚厚的（de）石（shí）墨。
然後用普通的膠帶從紙上剝下一層石（shí）墨。用另一片膠帶從第一個膠帶上除去一層石墨。然後使用第三塊未使用的膠帶從（cóng）第二塊膠帶（dài）上除（chú）去一層（céng），以此類推。最終，石墨層會（huì）變得越（yuè）來越薄，最終你（nǐ）會得到石墨（mò）烯，嚴格意（yì）義上的單層（céng）石（shí）墨，或雙層或多層石墨(在某些用（yòng）途上幾乎與石墨烯（xī）類似)。
盡管這種製作石墨烯的方法（fǎ）隻是一個概（gài）念驗證，但膠帶法是可行的。這需要耐心（xīn）和時間，但這是2004年曼徹斯特（tè）團隊使用的DIY方法。而且要記住，他們的研究還獲得了諾貝爾獎，所以不用粘膠帶了！
方法2:廚房攪拌機
那麽，如何（hé）用這種方法在家製作石墨烯呢?
嗯，你可以用廚房（fáng）攪拌機來代替剪切攪拌機(因為剪切攪拌是高（gāo）科技混（hún）合的一個花哨的詞)，你可以用水和洗潔精來代替（tì）特殊的液體。加入洗滌（dí）劑是為（wéi）了（le）使顆粒不結塊（kuài），起到表麵活（huó）性劑的作用。
石墨（mò）粉的一大來（lái）源（yuán）是石墨鉛筆。簡（jiǎn）單地粉幾支鉛筆的鉛筆芯，並加入洗衣粉溶（róng）液，然（rán）後混合一會兒。除非你有特殊的顯微鏡和其他設備，否則你可能無法（fǎ）確認洗滌劑溶液中是否存在石墨（mò）烯（xī），但有一個快速的經（jīng）驗法（fǎ）則，你（nǐ）可以用來估計顆粒大小。
一般來說，如果石墨烯顆粒太大，它們會沉到容器底部;如果石墨（mò）烯顆粒太小，它們會浮到（dào）容器（qì）頂部。
納米粒子非常小，可以懸浮在水中（zhōng），如果你想（xiǎng）製造石墨烯，這就是你的目標（biāo）。在你製造了足夠的石墨烯（xī）粒子之後，你可能想要（yào）過濾懸浮（fú）體，讓它保持（chí）幹燥（zào）。
話雖如此，盡管上述文中描述了這種製（zhì）備石墨烯的（de）方法（fǎ），而且對研究（jiū）人員有效，但不要（yào）對在家裏（lǐ）用這種方法製備（bèi）石墨烯太過興奮，因為它隻能製造出（chū）非常小的納米石（shí）墨烯薄片。另一方麵，由於石墨烯的可擴展性，這項技術以及超聲波輔助液（yè）相剝離技術可能會在未來的工業環境（jìng）中定義石墨（mò）烯的製備方法。
方法3技:DVD刻錄機術途徑
要用這種方法製作石墨（mò）烯，需要一個DVD電腦驅動器，帶有LightScribe技術和一些氧化石墨。你可以從製造商（shāng）那裏獲得氧化（huà）石墨，或（huò）者你可以在家裏為這個實驗製作一些氧化石墨。（如果你想知道如何在家製作氧化石墨，請（qǐng）向下滾（gǔn）動）
氧（yǎng）化石（shí）墨是（shì）水溶性的，所以（yǐ）在（zài）與（yǔ）水混（hún）合後，小心地倒在DVD光盤上。確保氧化（huà）石墨溶液均勻地（dì）分布在光盤的塑料表麵。當溶液幹燥並在碟片上形成（chéng）氧化石（shí）墨薄膜後，將（jiāng）碟片放（fàng）入DVD驅動器，薄膜一麵朝下。薄膜中與激光束接（jiē）觸的區域將被轉化為石墨烯。
激（jī）光束（shù）產生化學還原（yuán）作（zuò）用，將（jiāng）氧化石墨還原為石墨烯。由（yóu）此產生（shēng）的石（shí）墨（mò）烯層應小心地從光盤上移除，並切成適當大小的薄（báo）片。這些材料可以直接用（yòng）來製作石墨烯超級電容器!
這（zhè）也許（xǔ）是在家裏製作石墨烯（xī）最簡單的方法，但前提是你能接觸到氧化石墨和激光刻（kè）錄機驅（qū）動器。LightScribe DVD激光器可以用一個簡單的氙氣閃光燈替換。另一個提示:如果你對DVD刻錄機（jī）的（de）保修期感到不舒服，不要這樣做（zuò）。
方法4:形成庚水界（jiè）麵膜
這是我們目前聽到的最新DIY石墨烯配方。
首先需要一些流（liú）體物理學來解（jiě）釋。
如果你（nǐ）把一種不溶於（yú）水的液體倒入水中，它要麽浮在水麵上，要麽浮在水麵上，這取（qǔ）決於添加的液體是比（bǐ）水重(密度更大)還是輕(密度更（gèng）小)。
一個常見的例子是浮在水麵上的石油(見圖)。

如何在（zài）家自製少量石（shí）墨烯？

科學家發現（xiàn），將庚烷和水等兩種不（bú）混合的溶劑倒入玻璃杯中，加入磨細的石墨粉，放入超（chāo）聲波浴中，就可以（yǐ）製成石墨烯。
你可以在大多數化學用品商店買到庚烷，水是現成的(最好使用（yòng）蒸餾水)，你也可以（yǐ）在商店很容易買到石墨棒。超聲波浴是必要的， 得（dé）到（dào）的石墨烯（xī）有一（yī）到四層厚，化學穩定（dìng）性好。它可以提取和沉積在一個幹淨的玻璃板，或任何其他基質。
這個想法是將磨細的石墨（mò）與水和庚烷(水和庚烷的比例為1:1)混合，並進行一段時間的聲波處理。接下來發生的是石墨薄（báo）片在水和庚烷之間（jiān）的界麵脫落，石墨（mò）烯實際上開始“爬”上小瓶（píng）的玻璃牆。如果親水性基材(如（rú）玻璃載玻片)通過（guò）該界（jiè）麵引入（rù），石墨烯薄膜也（yě）會沿載玻（bō）片壁麵（miàn）上升。然後把玻片（piàn）取出來，幹（gàn）燥後，就剩下塗有石墨烯的玻（bō）璃了。
如果你使用聚乙烯瓶，產生的石墨烯不（bú）會爬上瓶壁，但你仍然可以用玻璃或其他親水材料製成的幻燈（dēng）片來提取它。結（jié）果如圖（tú）所示（shì）。

如何在（zài）家自製少量石（shí）墨烯？

上邊（biān）的圖像顯示了石墨（mò）烯製備過程的最終產物。
石墨烯以薄膜的形式沉積在玻璃板的兩側，透過玻璃（lí）板可以看到其輕微的吸光性能(石墨烯吸收約2.3%的可見光)。石（shí）墨烯的表麵張力(54.8 mN/m)幾乎與水(72.9 mN/m)和庚烷(20.1mN/m)的表麵張（zhāng）力相當（dāng），因此石（shí）墨烯從水和庚烷界麵的小片狀剝落物中自組裝。石墨烯薄膜的厚度受界麵（miàn）毛細力的限製，多餘的石墨烯會直接掉到瓶底。厚集料的形成受到擴散（sàn）和形成新層所需能量（liàng）的抑製。
這可能是在家自（zì）製任（rèn）意大尺（chǐ）寸石墨烯的最簡（jiǎn）單（dān）方法。其他（tā）方（fāng）法隻能製造石墨烯薄片，但這種方法中石墨烯薄片可以代替石墨薄片作為細化階段。
試一試，看（kàn）看效果如何!
如何（hé）在家（jiā）裏製造氧化石墨?
如果你需要一些氧化石墨。你可以從（cóng）各種來源購買氧化石墨（mò），包括網上購買，也（yě）可以自己嚐試（shì）製作氧化（huà）石墨。這個過程（chéng）相對簡單，大多數成分都可（kě）以在櫃台上買到。在本文中（zhōng），我們將解釋如何在家自（zì）製（zhì）氧化石墨（mò）烯。
請（qǐng）注意這不是一個安全的（de）程序，遵循本指南可能導致爆炸、火災和嚴重（chóng）傷害。
由於顯而易見的原因，如果你選擇自己（jǐ）做（zuò）這件事，在處理酸和爆炸性材料時要注意預防。
事實上，我們認為，除非你是一名有執照的化工人員，否則（zé）你最好（hǎo）購買氧（yǎng）化石（shí）墨烯，而不是試圖在家裏製造（zào）它。
我們隻（zhī）提供此文本作為教育資源。通過繼續閱讀下（xià）麵的文本，您認識到您了解使用文本中列出的化（huà）學品的風險，並完全了解它們對您的健（jiàn）康和安全構成的所有化學（xué）反應和危險。為了避（bì）免煙霧和火災的危害（hài），請在戶外和控製良好通風的環境中進行這項實驗。盡（jìn）管已謹慎地確保案文中沒（méi）有任何錯誤（wù），但我（wǒ）對案文中所剩的任何最終錯誤不承擔任何責任（rèn）。
介紹氧化石墨已經有150年的曆（lì）史了。它是在1859年首次準備的。從那時起，這個過程就有（yǒu）了改進，該領域的許多研究（jiū）人員對最初發現這個過程與原始過程相關的潛在危險和風險（xiǎn）發表了評論。
這（zhè）裏概述的方法大約需要2小時，如果你有一台離心（xīn）機，在45攝氏度以（yǐ）下的溫度下。如果你不（bú）這樣做，需要一（yī）天左右的時間讓多餘的水從容器中蒸發掉。
製備（謹慎！）
將100克（kè）石墨粉和50克硝酸鈉攪拌成2.3升（shēng）工業硫酸。作為一項安全措施，請確保將這些成分混合在一（yī）個比（bǐ）需要的（de）更大的防泄漏容器中，並將容器置於（yú）一（yī）個零攝氏度（dù）的冰浴中。容（róng）器的容積至少為15到20升。
在混合物中加入300克高錳酸鉀，同時不斷地混合（hé）原料。不要把所有的300克加（jiā）在一起。相反，小心地一克一克地（dì）加（jiā）入高錳酸鉀，以避免將混合物加熱到20攝氏度以上（shàng）！
高錳酸鉀是一種強氧化劑，在接觸皮（pí）膚和其他有機材料時，如衣服，會產生汙漬。當與硫酸混合（hé）時，會產生高度爆炸性的氧化錳，因（yīn）此必須采取一切安全措施！確保不超（chāo）過（guò）最高溫度。
高錳酸鹽加入混（hún）合物後，取出冰浴，將溫度提高到35攝氏度。精確小心地保持這個溫度30分鍾。在這個階段，混合物（wù）會變稠，釋放（fàng）的氣體量會（huì）減少。在20分鍾左右，預計混合物（wù）是（shì）棕灰色和糊狀的稠度（dù）。
30分鍾後，慢慢地小心地加入4.8升的水，同時攪拌。加水會引起放熱反（fǎn）應，使混合物的溫度升高到接近100攝氏度，大量的氣體會在劇烈的（de）反應中釋放出來！將溫度保（bǎo）持在（zài）98攝氏度，再保（bǎo）持15分鍾。現在混合物的顏色將（jiāng）是（shì）棕色。
保（bǎo）持溫度15分（fèn）鍾後，用溫水將混合（hé）物稀釋至14升。加入（rù）3%過氧化氫以減少高（gāo）錳酸鹽的殘留。加入雙氧水後，混合物應（yīng）變（biàn）成亮黃色（sè）。
趁混合物（wù）還熱，過濾一下。過濾器將采用黃（huáng）棕色。濾餅用14公升溫水洗三次。將（jiāng）生（shēng）成的氧（yǎng）化石墨分散到32升水中。為了得到幹燥的氧化石（shí）墨，你需要（yào）一台強（qiáng）大的離心機。由於（yú）這可能是（shì）不可用的，將含有氧（yǎng）化石墨的水加熱到40攝氏度，直到水蒸發。一個寬（kuān）的容器效（xiào）果最好，因為更大的麵積會促進蒸發。
用這種方法得（dé）到的高（gāo）質量（liàng）的氧化石墨呈亮黃色，而（ér）質量較差的氧化石墨呈綠色到黑色。

本文出自東（dōng）莞市捷誠石墨製品（pǐn）有限公司（sī）官網：http://www.hryok.com 權威發布（bù），    東莞市捷（jié）誠石墨製品有限公司（sī）是一家集銷售、應用（yòng）開發，產（chǎn）品加工的石墨專（zhuān）業廠家，專門為模（mó）具行業、機械行業、真空熱處理爐、電子半導體及太陽能光伏產（chǎn）業等提供石（shí）墨（mò）材料、石墨電極和相關（guān）的石墨製品，歡迎（yíng）致電（diàn）13549365158更多關於石墨製品方麵信息，可回本網站產品頁麵（miàn）詳細了（le）解點擊（jī）：石（shí）墨製品  石（shí）墨模具  石墨坩堝 石墨轉子（zǐ） 石墨軸承（chéng） 石墨板 石墨棒 石墨匣體 石墨熱場 真（zhēn）空爐（lú）石（shí）墨製品 電子石墨模具（jù）