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超声波辅助机械化学裂解法制备芒草氧化石墨烯及石墨烯量子点( Synthesis of Graphene Oxide and Graphene Quantum Dots from Miscanthus via Ultrasound-Assisted Mechano-Chemical Cracking Method )
Y Yan S Manickam E Lester T Wu CH Pang
近年来，石墨烯材料越来越受欢迎，但随之而来的合成策略面临可持续性、环境和质量方面的挑战。本研究提出了一种有效、可持续和可扩展的超声辅助机械化学裂解制备氧化石墨烯(GO)的方法。以一种典型的能源作物芒草为碳前驱体，在1200摄氏度下进行热解，然后在CO2诱导的环境中通过球磨进行边缘羧化。将得到的功能化生物炭在NMP和水中超声剥离形成GOS。通过XRD、Raman、HR-TEM和AFM对中间产物和最终产物进行了表征。结果表明，所提出的合成路线可以得到质量好、均匀的GOs(8～10%的单层），当使用NMP时，高达96%的GOs具有三层或更小的层数。超声能有效地传播带负电荷的官能团的自排斥作用。此外，还观察到少量的石墨烯量子点，说明了通过一步法生产各种石墨烯材料的潜力。虽然这项研究只调查了利用芒属植物，但目前的发现是有希望的，并可能扩大通过绿色合成路线从可再生能源中生产高质量石墨烯材料的潜力。
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