中科院上海微系统所《AFM》：新方法，批量制备具有导电性的超大氧化石墨烯

成果简介

超大氧化石墨烯 (ULGO) 是最重要的石墨烯衍生物之一，因为它在构建具有独特性能的各种宏观结构方面具有可加工性。然而，现有的氧化剥离技术由于氧化剂在石墨夹层之间的缓慢扩散而在 ULGO 的可用尺寸范围、结构可控性和制备效率方面受到限制。本文，中国科学院上海微系统与信息技术研究所丁古巧课题组在《Adv Funct Mater》期刊发表名为“Oxidating Fresh Porous Graphene Networks toward Ultra-Large Graphene Oxide with Electrical Conductivity”的论文，研究提出提出了一种高效制备ULGO的策略，该策略以电化学分层新衍生的多孔石墨烯网络的氧化为特征，这突出了不仅创造而且保持氧化剂快速扩散通道的重要性。

仅消耗40分钟和超低氧化剂用量（1wt equiv.），这种经济的氧化实现了 ULGO的高产率制备（约99.5%），平均尺寸（188. 3 µm) 和不寻常的低缺陷结构。与之前的报道不同，由所制备的 ULGO 组装而成的独立式薄膜表现出意想不到的导电性（305.3 S m-1 ) 以及破纪录的机械性能（杨氏模量为 21.2 GPa，拉伸强度为 392.1 MPa）。此外，ULGO 在构建具有高导热率的商业上理想的厚石墨烯薄膜方面的优势也得到了证实（约100 µm，1576.1±26.7 W m -1 K -1）。这种基于机制新发现的新策略为扩大氧化石墨烯的横向尺寸和扩展物理性质提供了一条高效的途径。