求指导怎么分析氧化石墨烯基膜的扫描电镜图

原子力显微镜表征石墨烯的什么性质

当然是原子力显微镜AFM，看高度图石墨烯单层不到1 nm。应该说AFM是表征石墨烯材料最方便的手段了。当然，AFM表征的时候应注意区分灰尘、盐类和石墨烯分子。

当然光学显微镜、扫描电镜SEM也可以用来表征石墨烯。还有高分辨率透射电镜HRTEM可以看到石墨烯的蜂窝状原子图像，可以看到氧化石墨烯还原后的缺陷。

纳米科学与基因工程、智能技术一起被世界学术界称为人类21世纪三大尖端技术。那么，纳米科学是什么？它又为什么被称为尖端技术呢？首先，纳米是长度单位，1纳米等于十亿分之一米，人的1根头发就有6万纳米那么粗！当物质的尺度达到纳米级别时，性质是否会发生变化？或者会有什么奇特的性质呢？纳米科学就是为了研究和回答这些问题的。研究发现，当物质的尺度达到纳米级别时，性质会发生巨大的改变，展现出独特的光学、力学等性质，例如，将金属的纳米颗粒制成块状金属材料，其强度比一般金属高十几倍。

研究纳米材料时首先需要了解它的样子。纳米技术的研究范围为1～100纳米，这样的尺寸用普通的光学显微镜是观测不到的。直到20世纪30年代，科学家发明了电子显微镜，包括透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜(SEM)，大大提升了对物质的分辨率，透射电子显微镜的分辨率甚至可以达到几纳米。另外，2014年获得诺贝尔化学奖的超高分辨率荧光显微镜也突破了光学衍射极限，可以达到低于200纳米的分辨率，这些技术和工具在纳米科学研究中都是不可或缺的。

下面几幅作品，是研究人员发现的或奇特或美丽的纳米结构，它们的出现为略显枯燥的科研生活增添了一抹亮色，让我们一起来欣赏吧！

1.喷薄欲出

取图仪器：SEM，S-4800

图片介绍：图中薄薄的一层纱是氧化石墨烯，纳米球则是由银/卤化银组成。一个形貌良好的纳米结构，不仅有助于我们探索结构与性能的关系，为获得高性能功能材料提供参考，而且还可以激起研究人员的兴趣，有利于研究成果的推广。本图作者用此图片作为研究成果的图文摘要，引起了同行的极大关注，在五年内被引用超过300余次，入选为高被引论文。

2.玩偶之家

取图仪器：扫描电镜S-4800

图片介绍：将有机物在乙醇中加热溶解，冷却后形成沉淀，呈现出的结构如同各式的积木相接。小时候的你是否也有一个玩偶之家的梦想？这种结构不仅漂亮，而且简单的合成方法也使这种结构可以得到广泛的应用。

3.纳米螃蟹

取图仪器：正直偏光显微镜

图片介绍：有机材料具有可修饰性，通过改变其组成可以在很大范围内调整其性能，这是有机材料优于无机材料的主要特点。为了更好地调控有机材料的性能，研究人员需要研究单一变量对材料性能的影响，所以需要制备有机单晶。物理气相沉积是制备有机单晶的主要方法之一。图片是在物理气相传输过程中形成的花样，组成了两只大小各异的螃蟹，它们神态自然，憨态可掬，惟妙惟肖！

4.时间之花

取图仪器：扫描电镜S-4800

图片介绍：铜（Cu）无机配位聚合物，静置扩散十五天。在十五天的缓慢孕育中，这种配合物材料绽放了，不仅给科研人员带来欣喜，这种独特的形貌也将带来独特的应用。

5.微观世界的冰糖葫芦

取图仪器：JEOL JSM-6700F型扫描电镜

图片介绍：人体中的牙齿、骨骼都是生物矿物，均由无机和有机材料组成，有机材料如蛋白质等如何调控无机矿物的形貌和生长对我们理解生物矿化过程十分重要。图中的“葫芦”是碳酸钙，也是自然界中含量最丰富的生物矿物，葫芦棒是聚丙烯丝，是一种疏水的有机材料，从图中我们可以看到这种有机材料可以调控碳酸钙的形貌和晶型。

怎么样？在显微镜下呈现出来的纳米世界是不是千姿百态？犹如雕琢后的惟妙惟肖，再加上色彩的渲染更是形象逼真。就像神奇的大自然带给我们的惊喜一样，这些微小的结构也不禁让我们感叹科学的奇妙。下次听说生活中的纳米材料时，如果你搜索一下这个材料背后的故事，也许就会发现一个神奇的世界！

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石墨烯质量看比表面积不客观，氧化石墨烯物性很差但比表面积相对较高，原因在酸腐蚀微片产生了孔洞，而孔隙型颗粒又比微片的比表面积高。通常石墨烯是 10 层以内石墨微片，若厂商标示超过 5nm 就不是石墨烯了。要验证石墨烯通常使用拉曼光谱、SEM、TEM；要知道是否为氧化石墨烯则使用 FTIR、XPS 即可。

大致上分成两个区块，第一块是以氧化还原法制备石墨烯粉末 (含氧化石墨烯)，代表厂商有宁波墨西、常州第六元素及厦门凯纳﹔第二块是以化学气相沉积制备石墨烯薄膜，代表厂商有重庆墨烯及常州二维碳素。

这两个技术基本上与国外并无太大差异，石墨烯粉末都是同样师法改良式 hummers 法，这连一般高校化工材料系的老师都可以自己做出来。基本上大陆由于资源挹注较多，所以产能上比西班牙 graphenea 高。至于 graphene-square、bluestone global 是做石墨烯薄膜的，由于化学气相沉积在应用技术上有高温及转移造成良率的问题，加上加工面积小及产量低，未来想要普及更是难上加难。

2015-10-29

水平如何见仁见智。我建议大家观察两点便可分明，第一，只要是用氧化还原法制备石墨烯大概是没机会了，石墨烯氧化物缺陷多，还原涉及成本及环境污染﹔第二，成立很多年还是只在卖石墨烯材料或复材、涂料也是没机会了。事实上，聪明的读者大概可以想到是第一点影响了第二点的发展。

2015-10-29

再加码提供近日回答深圳某重量级材料平台总经理有关中国石墨烯产业自 2009 年推动迄今为何一筹莫展，其原因有三﹕第一，混水摸鱼把石墨烯氧化物欺瞒大众为石墨烯，但石墨烯氧化物为绝缘体，做导电、导热材料效果势必不佳﹔第二，目前台面上的石墨烯公司大多都是学者出身，往往都有其专业领域但非渠道出身，为取得石墨烯材料而参考 Hummers 法改良成可量产，但这通常制约其往其他不同领域深研的机会﹔第三，错以为石墨烯为超级材料加进去就有效，其实石墨烯是碳材料基本上疏水，遇到高分子要先解决界面问题，而且石墨烯渗滤比例不高就可以达到增益功能，要懂得依功能需要挑选不同基材后，石墨烯的组分也不同，加上石墨烯有 600 多种品项，一家公司没有几种不同工艺怎么可能做出各类型应用技术来。

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