實驗名稱：高壓放大(da)器(qi)在石墨(mo)烯(xi)電化學(xue)制備中的應用

　　研究方(fang)向(xiang)：石(shi)墨烯

　　測試設備：ATA-2021H功率放大器、石墨烯電化學制備儀器、信號發生器

圖：石墨烯(xi)電化學反應裝置

　　實驗內容(rong)：石(shi)墨烯電化學方法(fa)在離(li)子(zi)液體（ionicliquid，IL）和水的混合液中電解石墨，最后得到了因為IL功能化而分散性更好的石墨烯。一般情況下，用電解法制備石墨烯，主要分為陽極氧化法和陰極還原法。

　　陽(yang)(yang)極氧化(hua)剝離制備石墨烯就是將石墨作為陽(yang)(yang)極，電源在工(gong)作時(shi)，電解質(zhi)中的(de)陰離子(zi)向陽(yang)(yang)極移(yi)動，進(jin)而進(jin)入陽(yang)(yang)極石墨導(dao)致石墨被(bei)插層而體積膨(peng)脹，當(dang)陽(yang)(yang)極石墨的(de)體積增加到一定程(cheng)度時(shi)，就會(hui)由于(yu)層間范德(de)華作用力的(de)減小而最終從塊(kuai)體上脫落下來，形(xing)成(cheng)層狀具有一定含氧官能團的(de)石墨烯或氧化(hua)石墨烯（包(bao)括單層和2~10層的少層氧化石墨烯）。在電解過程中陽極的水，部分分解生成氧氣，氧氣也進入石墨層間中，二者共同作用導致石墨體積劇烈膨脹最終從表面脫落。

　　實驗過程：

　　采(cai)用石墨片(pian)做陽極，Pt做陰極，硫酸鉀和氫氧化鉀作為電解液的石墨陽極氧化剝離法。

　　實驗材(cai)料：100ml去離子水；2.4g98%H2SO4；4.7g30%KOH。

　　具體(ti)實驗步驟：

　　（1）配置溶液。清洗電極和玻璃容器，首先稱取4.7gKOH固體，配置質量分數30%的溶液，經過計算取11ml水，將KOH固體倒入水中并攪拌溶解。之后，稱取2.4g98%H2SO4溶液，和KOH溶液一起倒入100ml去離子水中，溶液配置完成；

　　（2）電源配置。用銅導線一端連接陰、陽極電極材料。然后把電極放入上述配置的溶液中，銅導線的另一端分別與直流穩壓電源的正、負極連接。在信號發生器中設置峰值1.6V的方波，將信號發生器與功放連接起來，放大倍數大約為×16，即可得到±15V的方波，并控制溫度為25℃，接通電源；

　　（3）裝置連接。將功放信號與電極連接，兩個電極分別為石墨片和Pt。

　　（4）清洗石墨烯溶液。電化學還原反應的時間為10min，等待石墨剝離后，通過離心的方式對生成的石墨烯溶液進行清洗（溶液呈強堿性），利用去離子水不斷清洗。

　　實驗結果：

圖：石墨烯分散液表征(zheng)圖

　　石墨(mo)烯(xi)(xi)分散(san)液的表征需要通過電(dian)子顯微鏡(jing)來進行，上(shang)圖為石墨(mo)烯(xi)(xi)分散(san)液在不同比例(li)尺下的TEM表征圖，該圖能夠看出電化學剝離出的石墨烯納米結構特征。在圖（b）中選取衍射邊界區域，經過放大在圖（c）中我們可以看出石墨烯的層數在6-8層，所以這個石墨烯樣品為少數層石墨烯（少于10層），圖（d）為高分辨圖可以看出六邊形晶格結構，呈現蜂窩狀，證明用這種方法制備的石墨烯材料結構性能非常好。

　　實(shi)驗中用到的ATA-2021H功率放大器的參數指標：

　　圖：ATA-2021H電壓放大器的參數指標

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　　本文實驗案例參考自知網論文《全貼合石墨烯柔性應變傳(chuan)感器(qi)》