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石墨烯是一种只有单原子层厚度的石墨薄片,有非常多的特性。它的薄是一大特性,但是虽然薄,可是却非常的坚固,在力学性能方面非常好。除此之外,还有着很好的导电性能。这些优良的性能使得石墨烯材料在很多领域都有着很大的潜在应用价值。但最大的问题还是不能大批量生产和应用,还处在实验室的研究阶段。目前,石墨烯有很多种制备方法,但很多制备石墨烯的方法都不够完善,所得到的石墨烯存在着不同程度的缺陷。采用何种有效的方法才能制备出更加完善的石墨烯来,这对石墨烯将来在基础理论研究方面有着很重要的意义,同时也对其将来广泛的应用有着深远的影响。通过阅读文献,决定采用氧化还原法来制备石墨烯,并选择了水合肼和氢气作为还原过程中的还原剂,其中水合肼作为对比实验。以高纯石墨粉为原料,首先采用Hummers法制得了氧化石墨,再使用水合肼和氢气作为还原剂还原氧化石墨获得石墨烯。通过对其制备的石墨烯采用了扫描电子显微镜表征分析、X射线衍射分析、红外吸收光谱分析和拉曼光谱分析等四种分析手段。通过SEM观察到采用氢气还原得到的石墨烯的层数比用水合肼还原得到的石墨烯的层数少。通过XRD分析,知道了采用氢气还原得到的石墨烯的层数比用水合肼还原得到的石墨烯的层数少,这与SEM的观察结果相符;并且还知道了采用氢气还原制得的石墨烯还原情况更好,含氧官能团去除的更加彻底,在缺陷、无序性、结晶等方面都比用水合肼还原制得的石墨烯好。通过对其红外吸收光谱分析后,得到了氢气还原的石墨烯的含氧官能团更少,还原的更彻底,这与XRD的分析结果一致。通过对其拉曼图谱分析后,用软件测出其坐标,记下,算出氢气还原的石墨烯的ID/IG比值为0.87,而水合肼还原的石墨烯的ID/IG比值为1.50,说明采用氢气还原制得的石墨烯还原情况更好,含氧官能团去除的更加彻底,在缺陷、无序性、结晶等方面均比用水合肼还原制得的石墨烯好,这与XRD分析与红外光谱分析的结果相一致。所以单从还原效果来看,氢气比水合肼更适合作为氧化还原法制备石墨烯的过程中的还原剂的。其次,在安全角度方面,水合肼对人体是有毒的,是危害人体健康的,属于危险用品。除此之外,水合肼也会污染环境。相反,氢气则这是一种绿色能源,无毒无害,即使人体吸入也不会有事,和氧气反应也只生成水,不会对环境造成污染。所以,不论从还原效果方面来看,还是从安全角度考虑,氢气都比水合肼更适合作为氧化还原法制备石墨烯过程中的还原剂。