成果简介
由于块状 AB 堆叠石墨烯的强层间相互作用降低了单层石墨烯的优越性能，因此需要形成随机堆叠的石墨烯，以将石墨烯的高性能应用于宏观器件。然而，获得块状石墨烯的常规方法具有低结晶度和/或形成热力学稳定的 AB 堆叠结构的问题。本文，日本大阪大学的Zizhao Xu等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Bulk-scale synthesis of randomly stacked graphene with high crystallinity”的论文。研究开发了一种新方法，通过利用氧化石墨烯海绵的多孔形态和用乙醇蒸汽在 1500-1800°C 的超高温处理，生产具有高结晶度和高比例随机堆积的块状石墨烯。
拉曼光谱表明，所获得的块状石墨烯海绵具有高结晶度和 80% 的高随机堆积分数。海绵和聚集体样品之间随机堆积比的巨大差异证实了乙醇衍生物种进入内部区域的重要性。通过研究处理温度的影响，在1500 °C时获得了更高的随机堆叠率。此外，通过引入纤维素纳米纤维作为间隔物来防止石墨烯的直接堆积，AB堆积率降低到10%以下。所提出的方法对于大规模生产高性能块状石墨烯是有效的。
图文导读
图1。批量石墨烯制造过程的示意图
图2。(a) GA-Et1800-surf、GA-Et1800、GA-Ar1800-surf、GS-Et1800-surf、GS-Et1800和GS-Ar1800-surf的拉曼光谱。
图3。(a) GA-Et1800-surf、(b) GA-Et1800、(c) GA-Et1800-surf、(d) GS-Et1800-surf、(e) GS-Et1800和(f)的G’波段拟合) GS-Ar1800-surf，提供随机堆叠结构比T。黑色空心圆圈表示测量的光谱。蓝色虚线表示源自石墨烯随机堆叠结构的 G’ 2DA成分，而两条绿色虚线表示源自 AB 堆叠结构的 G’ 3DA和 G’ 3DB成分。红色实线是蓝色和绿色曲线的总和。
图 4。(a) GS-Et1500 和 GCS-Et1500 的拉曼光谱。特征比率显示在相应光谱的右侧。(b) GCS-Et1500的SEM 图像。(c) GCS-Et1500的G’ 波段拟合。(d) GCS-Et1500（红点）和CS-Et1500（空心方块）的每个测量点的I D / I G和I G’ / I G分布。(e) GCS-Et1500三种不同情况的示意图，表示堆叠的石墨烯（区域 1）、石墨烯插入CNF（区域2）和 CNF 的聚集体（区域 3）。
文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.09.034
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