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话说究竟怎么判断一个碳材料是不是石墨烯?

近年来有一些文章,采用热处理有机物或高分子的方法,热解或者原位生长制备出碳材料,声称是“石墨烯”。而根据本人经验,一些低石墨化程度的碳材料,如活性炭等,在拉曼、xrd和xps表征中呈现出与GO或者rGO高度相似的结果。因此,仅凭这些表征方式应该不能证明某材料是石墨烯材料。
直接观测法也有相似的问题,这些碳材料的形貌往往无规,只能在少部分区域看到薄片结构。TEM表征中的六元环结构在低石墨化材料中也可以看到,所以本人认为SEM中薄片+TEM蜂窝结构也不是石墨烯存在的实证。
那么问题来了,如何证明一个碳材料是不是石墨烯?证明一个材料不是石墨烯的方法有很多,但是当我们无法证明“A不是石墨烯”,我们是不是就可以心安理得地说“A是石墨烯”呢?
本人从事石墨烯研究五年,到了毕业关头却无法回答这一问题,惭愧惭愧。希望大家能发表一下看法!
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共29个回答
aqwll

最简单的方法就是上AFM,
怎么制样是问题,大多数碳材料不像石墨烯那样老老实实铺在地板上让你去做AFM,都是立体的结构,怎么去做AFM而不破坏其原有结构?
实验室制备的石墨烯,大都有缺陷,所以大多表征只是在讲自己做的和理想的差距缩小了多少。严格意义上讲就是单原子层的二维材料
小于十层的石墨可以成为石墨烯,这个应该没有疑问吧!其实热解碳材料得到的绝大多数应该是碳混合物,石墨也有,无定型也有,石墨烯也有。这个不知道楼主认不认可!
其他的就比较乱了!
...
我觉得这个只能说是少数层的石墨烯,石墨烯的话,我觉得就是单层的(按初始概念的定义)。现在很多人都是打擦边球的。。不知道你有没有这种感觉
那么问题来了,高度的表征与制样方法、采样数目、采样的随机性有很大关系,但是如果一个石墨烯材料不像氧化石墨烯或者cvd石墨烯一样单纯,而是由不同层数,不同形貌,甚至不同石墨化程度的石墨烯片组成,看高度来确 ...
帖子看到这里,发表一下愚见。关于高度的测量,按照楼主的观点,对于测量的随机性结果是否可以按这个2nm高度出现的概率来排除。例如,随机取样10个,随机送样,随机测量,如果这种结情况下得到的数据结果超过一个比例(比如80%结果小于2nm),那是否可以认为这批样品宏观上已经可以认定为石墨烯了?(就像工业生产的纳米粉,现目前的产业化工艺还不能保证100%的颗粒都在100nm以下,但是我们有个尺度,比如D80或者D90都小于100nm,那我们就认为这款材料可以认为是纳米粉了。您觉得呢?

你说的没毛病,但是这种材料直接称之为石墨烯是不是不太妥当?而且有一部分是AM,AEM...
AM系列太乱了

石墨烯就是单层石墨。因此,先用tem,拉曼可以确定材料是否是碳以及粗略形貌,然后用AFM确定厚度,再保险起见加上个xps,就基本能确定是否是石墨烯了。单一的表征是不可能唯一确定的

哇,石墨烯这么难制备啊?

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