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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 学术讨论 » 话说究竟怎么判断一个碳材料是不是石墨烯
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nailu

银虫 (小有名气)

[交流] 话说究竟怎么判断一个碳材料是不是石墨烯

近年来有一些文章，采用热处理有机物或高分子的方法，热解或者原位生长制备出碳材料，声称是“石墨烯”。而根据本人经验，一些低石墨化程度的碳材料，如活性炭等，在拉曼、xrd和xps表征中呈现出与GO或者rGO高度相似的结果。因此，仅凭这些表征方式应该不能证明某材料是石墨烯材料。
直接观测法也有相似的问题，这些碳材料的形貌往往无规，只能在少部分区域看到薄片结构。TEM表征中的六元环结构在低石墨化材料中也可以看到，所以本人认为SEM中薄片+TEM蜂窝结构也不是石墨烯存在的实证。
那么问题来了，如何证明一个碳材料是不是石墨烯？证明一个材料不是石墨烯的方法有很多，但是当我们无法证明“A不是石墨烯”，我们是不是就可以心安理得地说“A是石墨烯”呢？
本人从事石墨烯研究五年，到了毕业关头却无法回答这一问题，惭愧惭愧。希望大家能发表一下看法！
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1楼 2018-04-11 14:13:46
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仗剑天涯去

金虫 (正式写手)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
忘了说了，单sem和tem不能确定石墨烯，就算是拉曼，看到DG两个峰，也是大多数碳化高分子能得到的。真的很难区分啊

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4楼2018-04-11 14:21:34
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nailu

银虫 (小有名气)
“含石墨烯结构材料”太笼统，很多碳材料都是，石墨也是，这样一来这个定义就没意义了；将石墨烯材料定义为高度结晶的单层石墨片也不太对，这样就直接把氧化石墨烯去掉了。真矛盾
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5楼2018-04-11 14:24:02
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普通回帖

仗剑天涯去

金虫 (正式写手)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
小于十层的石墨可以成为石墨烯，这个应该没有疑问吧！其实热解碳材料得到的绝大多数应该是碳混合物，石墨也有，无定型也有，石墨烯也有。这个不知道楼主认不认可！
其他的就比较乱了！

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2楼2018-04-11 14:17:30
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nailu

银虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 仗剑天涯去 at 2018-04-11 14:17:30
小于十层的石墨可以成为石墨烯，这个应该没有疑问吧！其实热解碳材料得到的绝大多数应该是碳混合物，石墨也有，无定型也有，石墨烯也有。这个不知道楼主认不认可！
其他的就比较乱了！
...

你说的没毛病，但是这种材料直接称之为石墨烯是不是不太妥当？而且有一部分是AM，AEM
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3楼2018-04-11 14:21:08
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大快人心啦

金虫 (正式写手)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
测AFM看是不是单层，测AC-HRTEM看碳原子是不是六角形蜂窝状。
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15楼2018-04-11 14:51:46
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MDqqfu1969

新虫 (小有名气)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
哇，石墨烯这么难制备啊？

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17楼2018-04-11 14:55:04
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轻轻红过

木虫 (职业作家)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
最简单的方法就是上AFM，
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21楼2018-04-11 15:20:10
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轻轻红过

木虫 (职业作家)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
引用回帖:
2楼: Originally posted by 仗剑天涯去 at 2018-04-11 14:17:30
小于十层的石墨可以成为石墨烯，这个应该没有疑问吧！其实热解碳材料得到的绝大多数应该是碳混合物，石墨也有，无定型也有，石墨烯也有。这个不知道楼主认不认可！
其他的就比较乱了！
...

国际标准是三层一下叫石墨烯
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22楼2018-04-11 15:20:44
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迷丝忒陈

禁虫 (文坛精英)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
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23楼2018-04-11 15:26:46
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迷丝忒陈

禁虫 (文坛精英)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
本帖内容被屏蔽
24楼2018-04-11 15:26:55
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迷丝忒陈

禁虫 (文坛精英)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
本帖内容被屏蔽
25楼2018-04-11 15:27:03
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仗剑天涯去

金虫 (正式写手)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
引用回帖:
3楼: Originally posted by nailu at 2018-04-11 14:21:08
你说的没毛病，但是这种材料直接称之为石墨烯是不是不太妥当？而且有一部分是AM，AEM...

AM系列太乱了

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26楼2018-04-11 15:35:31
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nailu

银虫 (小有名气)
引用回帖:
15楼: Originally posted by 大快人心啦 at 2018-04-11 14:51:46
测AFM看是不是单层，测AC-HRTEM看碳原子是不是六角形蜂窝状。

很多时候热解出来的石墨烯不是规则的，怎么做AFM？超声破碎的话就不是原有形貌的哦、HRTEM看碳原子在一些碳材料里也能看到的啊，炭黑之类的也可以的。
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27楼2018-04-11 15:36:52
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nailu

银虫 (小有名气)
引用回帖:
21楼: Originally posted by 轻轻红过 at 2018-04-11 15:20:10
最简单的方法就是上AFM，

怎么制样是问题，大多数碳材料不像石墨烯那样老老实实铺在地板上让你去做AFM，都是立体的结构，怎么去做AFM而不破坏其原有结构？
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28楼2018-04-11 15:38:25
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仗剑天涯去

金虫 (正式写手)
引用回帖:
26楼: Originally posted by 仗剑天涯去 at 2018-04-11 15:35:31
AM系列太乱了
...

说不清楚。大题可以分成两个领域，一个是真正合成石墨烯的，包括但不限于CVD，氧化还原，等。做的石墨烯是二位结构居多，且层数较薄，其他种类的碳含量较少。我认为这算石墨烯。 另外是复合材料，原位转化或者碳化，虽然也有很多石墨烯成分，也是层状结构，但是各种碳都有，个人认为不能简单地成其为石墨烯！

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32楼2018-04-11 15:40:25
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nailu

银虫 (小有名气)
引用回帖:
32楼: Originally posted by 仗剑天涯去 at 2018-04-11 15:40:25
说不清楚。大题可以分成两个领域，一个是真正合成石墨烯的，包括但不限于CVD，氧化还原，等。做的石墨烯是二位结构居多，且层数较薄，其他种类的碳含量较少。我认为这算石墨烯。 另外是复合材料，原位转化或者碳化 ...

基本同意！目前石墨烯产业化如火如荼，很多人都说自己是石墨烯，但总以拉曼、xrd、xps和sem这些手段来证明，连真正从事石墨烯研究的人都难以反驳，更何况是民众呢？
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36楼2018-04-11 16:02:49
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仗剑天涯去

金虫 (正式写手)
引用回帖:
22楼: Originally posted by 轻轻红过 at 2018-04-11 15:20:44
国际标准是三层一下叫石墨烯...

三到十层被称为少层石墨烯，再往上就叫石墨了

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37楼2018-04-11 16:37:33
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爱吃汤圆

新虫 (小有名气)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
目前石墨烯领域处于科研和产业化的热点，难免有人会把带有部分石墨烯性质的材料往这方面靠来博取眼球/发表文章。石墨烯的定义很简单，一个是石墨化（大Pi键）一个是单层/寡层。但石墨烯材料就复杂一些了，包括氧化石墨烯、部分单层/寡层这样的物质。至于说部分文章、产品里标榜的石墨烯相关，可能就更远一些，比如刚刚碳化但是尚未完全石墨化的有机物前体，结构中必然含有少量单层的石墨六元环，宣传里为了好听说是石墨烯，业内人看看笑笑就行了，别太认真。

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38楼2018-04-11 16:39:42
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948480045

至尊木虫 (职业作家)
★
nailu(金币+1): 谢谢参与
不知道

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50楼2018-04-11 19:12:01
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wxxaxxv2556楼
2018-04-11 14:34   回复  
nailu(金币+1): 谢谢参与
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nono20097楼
2018-04-11 14:36   回复  
nailu(金币+1): 谢谢参与
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nono20098楼
2018-04-11 14:36   回复  
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nono20099楼
2018-04-11 14:36   回复  
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2018lz10楼
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2018lz11楼
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tzynew13楼
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tzynew16楼
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KDME18楼
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dongmings19楼
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wangli520820楼
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youngen29楼
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youngen30楼
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youngen31楼
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syhorchid33楼
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大虫199239楼
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大虫199240楼
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大虫199241楼
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sz_kebaoyuan42楼
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sz_kebaoyuan44楼
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1863381849545楼
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1863381849546楼
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wdxmu47楼
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wdxmu48楼
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wdxmu49楼
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