Более безопасный модифицированный метод Хаммерса для синтеза оксида графена с высоким качеством и высоким выходом

Представлен усовершенствованный метод синтеза оксида графена на основе модифицированного метода Хаммерса, предложенного Marcano et al. Были оптимизированы различные этапы процесса. Во-первых, концентрации реагентов и условия реакции были оптимизированы для повышения эффективности окисления графита. Рамановский спектр оксида графена демонстрирует типичные D- и G-пики, характерные для материалов на основе графитового оксида. Вклад площади под D-пиком в общую площадь составляет 98%, что подтверждает, что почти весь графен был окислен (высокий выход окисления). Более того, квантификация спектра C 1s методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) для наших нанослоёв оксида графена показывает, что около 77 мас.% кислорода в виде оксогрупп связано с углеродными нанослоями. Во-вторых, время реакции было сокращено до 12 ч без ухудшения качества (что подтверждается микрографией). В-третьих, снижено образование токсичных газов. В-четвёртых, введена термическая обработка вместо традиционной вакуумной сушки, что значительно сократило общее время обработки графитового оксида, включая подготовку реагентов, процесс окисления графита, процедуры промывки и диспергирования и сушку (время сушки сократилось с 12 ч до 2 ч). Сокращение общего времени вдвое по сравнению с другими методами является важным результатом с точки зрения масштабирования для промышленного производства.