氫鹵酸誘導石墨烯氣凝膠組裝體的制備

張　旭，　周　穎，　王春雷，　邱介山

(1.大連理工大學 石油與化學工程學院，遼寧 盤錦124221；2.大連理工大學 炭素材料研究室， 能源材料化工遼寧省重點實驗室， 精細化工國家重點實驗室， 遼寧 大連116024)

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氫鹵酸誘導石墨烯氣凝膠組裝體的制備

張旭1,2，周穎2，王春雷2，邱介山2

(1.大連理工大學 石油與化學工程學院，遼寧 盤錦124221；2.大連理工大學 炭素材料研究室， 能源材料化工遼寧省重點實驗室， 精細化工國家重點實驗室， 遼寧 大連116024)

以氧化石墨為前驅體，氫鹵酸為誘導還原劑，采用化學還原法在溫和條件下制備石墨烯氣凝膠組裝體。利用掃描電鏡、X射線衍射、拉曼光譜、X射線光電子能譜及熱重等分析手段對石墨烯氣凝膠組裝體的結構及性質進行表征，以研究氫鹵酸的種類及濃度對石墨烯氣凝膠的形成、結構及性質的影響。結果表明：相比于HBr和HCl，利用H+與I-的協同作用，HI能夠有效的誘導石墨烯氣凝膠組裝體形成。相對于氧化石墨，所制備的石墨烯氣凝膠的熱穩定性和導電能力均得到了顯著的提高。將石墨烯氣凝膠作為超級電容器電極材料，表現出優異的電化學性能。

石墨烯氣凝膠； 氫鹵酸； 超級電容器

1　前言

石墨烯是二維晶體材料，這種獨特的結構賦予了石墨烯一系列無與倫比的性質[1]。石墨烯的碳碳鍵之間具有超高的鍵能，被認為是地球上已知強度最高的材料，其楊氏模量和斷裂強度可高達1 TPa和130 GPa[2]。垂直于平面的π電子形成了離域電子網絡，同時石墨烯完美的晶格結構又使得電子在石墨烯平面移動時，不會因為缺陷位以及外來原子的存在而發生散射，賦予了石墨烯超高的電子遷移率(200 000 cm2· V-1· s-1)[3]。……