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电解剥离法制备石墨烯及其结构与性能研究的中期报告
一、研究背景
石墨烯是一种新型的二维材料，具有很高的导电性、热导率、机械性能和化学稳定性等优异性能，具有广泛的应用前景，在电子器件、传感器、储能材料、生物医疗等领域有潜在的应用价值。电解剥离法是制备石墨烯的一种方法，相对于其他制备方法，该方法具有高产率、低成本和可大规模生产的优点。因此，本项目以电解剥离法制备石墨烯及其结构与性能研究为主要内容。
二、实验方法
1.材料：石墨片，氢氟酸，硝酸，硫酸，氯化钠。
2.实验步骤：
(1)在一个四口瓶中加入100mL的硝酸和10mL的氢氟酸，将石墨片放入其中，并用磁力搅拌器搅拌2h；
(2)在一个烧杯中加入50mL的硫酸，慢慢加入刚才处理过的硝酸-HF混合液，并继续搅拌1h；
(3)在一个真空干燥器中将硫酸氧化后的石墨片洗涤3次，每次用去离子水洗涤，然后用乙醇洗涤3次；
(4)在一个烧杯中加入50mL的去离子水和10g的氯化钠，将装有洗涤后的石墨片的玻璃片放入其中，并加热搅拌2h；
(5)将洗涤后的石墨片用氮气吹干。
三、实验结果
通过上述实验方法，得到了一定质量的石墨烯样品，使用SEM和TEM对其结构进行了表征，结果表明样品具有典型的石墨烯层状结构，层数较少，单层石墨烯存在。
使用XRD和Raman对样品进行分析，结果表明样品的结晶度比较高，显露出了G和2D峰。G峰是石墨晶格的E2g振动峰，同时也是杂质的征兆，2D峰则是具有二次谐波的D峰。BSA和TGA结果表明样品的稳定性较高。
四、实验结论
通过电解剥离法制备的石墨烯样品具有较高的结晶度和稳定性，具有很大的应用前景，但在制备过程中仍要注意安全措施，以避免对人与环境造成危害。未来，还需要进一步研究石墨烯的性能和应用的具体情况，并探索不同制备方法，以满足其在各个领域的需要。