石墨烯分散液是一種可應用于柔性電子器件和高導電涂層的導電漿料，但是實現(xiàn)大尺寸石墨烯的有效、綠色分散一直是一個難題。研究人員發(fā)現(xiàn)在石墨烯表面連接親水官能團，如羧基、羥基、環(huán)氧基等是實現(xiàn)水溶性石墨烯的一個重要方法。電化學法由于其低成本、環(huán)境友好、效率高，是制備石墨烯最具潛力的方法。但是傳統(tǒng)電化學法制備的石墨烯氧含量低(<10 at.%)、疏水、層厚，并且需要超聲輔助剝離，這將不可避免地導致石墨烯片層的減小(～5μm)。因此優(yōu)化電化學剝離條件，實現(xiàn)陽極氧化增強、制備大尺寸少層水溶性石墨烯是當前亟需解決的問題。
近期，學術期刊在線發(fā)表了中科院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所石墨烯粉體研究團隊丁古巧、何朋等科研人員在大尺寸少層水溶性石墨烯制備方面取得的突破性進展：在課題組之前工作的基礎上，采用HOPG做陽極，電解過程中PTA析出并覆蓋陽極，相比于石墨電極(1.12 g/cm3)，HOPG的高密度(2.86 g/cm3)和大片層結構延長了氧化時間，從而實現(xiàn)了陽極氧化增強、抑制快速不完全剝離，這種完全高效的電化學剝離不需要超聲即可制備出大尺寸(1-50μm)、高產(chǎn)率(99%)、少層(78.94%<3層)、高固含量(2.5>6個月)的水溶性石墨烯，與同類文獻相比已處于領先地位。這種大尺寸水溶性石墨烯非常適合用作表面增強拉曼散射襯底，對于羅丹明6G這種探針分子的檢測極限可達10-8?M，這一結果可與CVD生長的N摻雜石墨烯相媲美。HOPG的使用簡化了實驗步驟，并且證明了在PTA-NaOH電解液體系中獲得大尺寸高產(chǎn)率水溶性石墨烯的可能性，另外本工作對于水溶性石墨烯制備條件的優(yōu)化也具有指導性意義。
研究團隊多年致力于石墨烯材料的創(chuàng)新制備和應用研究，大力發(fā)展原創(chuàng)性制備技術獲得高質(zhì)量石墨烯、水溶性石墨烯和石墨烯量子點等高端石墨烯材料，相關研究先后得到了國家自然科學基金項目(51802337，11774368， 11704204，11804353)和中國博士后科學基金(BX201700271)的支持。
在同一電解液體系中分別用HOPG和石墨紙做陽極所體現(xiàn)的不同的剝離過程
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