高性能碳纤维制备石墨烯薄膜的超薄切片研究

"由聚丙烯腈基碳纤维制备石墨烯薄膜的探索研究* (2011年)，该研究旨在开发新的石墨烯薄膜生产方法，通过对T700和T300聚丙烯腈基碳纤维进行超薄切片，成功制备出超薄切片试样BM1和BM2。通过对这两种试样的表征，如使用高分辨、XRD（X射线衍射）和拉曼光谱分析，揭示了石墨烯薄膜的微观结构和特性。研究发现，BM1中的石墨烯结构更有序，sp2杂化碳原子含量较高，表明这种方法能有效制备结构规整的石墨烯薄膜。" 在本文中，研究人员探讨了石墨烯作为一种新兴的高性能材料，其在多个领域的应用潜力，如导电薄膜、储能材料等。当前石墨烯的制备方法包括机械剥离、氧化石墨还原、溶液法和化学法，但这些方法各有局限性，如产量低、效率低或对石墨烯结构有破坏。因此，寻找新的制备途径显得尤为重要。 研究中采用的超薄切片技术对不含有皮芯结构的T700和T300聚丙烯腈基碳纤维进行处理，以制备石墨烯薄膜。结果显示，BM1试样中的石墨烯结构显示出更高的有序性，其碳原子网络平面部分平坦，部分扭曲，碳原子间的距离减小，石墨烯层排列紧密并沿纤维牵伸方向优先取向，这表明该方法可以有效地控制石墨烯的形态和排列。此外，BM1的石墨烯层之间连贯性好，sp2杂化碳原子的相对含量高，进一步证明了超薄切片方法的可行性。 这项工作不仅展示了聚丙烯腈基碳纤维作为石墨烯薄膜前体的潜力，还为制备高质量、结构有序的石墨烯提供了新的物理方法。这可能为大规模生产石墨烯薄膜开辟新途径，并为优化其在能源、电子和国防等领域的应用打下基础。通过不断优化这种制备技术，未来有望实现石墨烯性能的进一步提升和成本的有效降低。