Debido a sus excelentes propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas, el grafeno tiene amplias perspectivas de aplicación en ciencia de materiales, energía y biomedicina. En la actualidad, el método de preparación de polvo de grafeno es un método redox químico de uso común. En el proceso de reducción del óxido de grafeno, los principales agentes reductores seleccionados son el hidrato de hidracina y sus derivados, NaBH ₄ , p-fenilendiamina, compuestos que contienen azufre, etc. La mayoría de los agentes reductores son tóxicos y explosivos, lo que no conduce a la destrucción a gran escala. producción. Guo Shouwu y otros propusieron que la vitamina C es un agente reductor eficaz, pero el precio relativamente alto de la vitamina C limita la producción a gran escala de grafeno. Por lo tanto, Ma Qi et al. propuso un método de preparación de grafeno utilizando clorhidrato de guanidina como agente reductor, como sigue:

(1) Agregue óxido de grafito al agua doblemente destilada, trate con un disruptor celular durante 20 a 90 minutos y luego continúe el tratamiento ultrasónico con ultrasonido durante 10 a 60 minutos para obtener una dispersión de óxido de grafeno uniformemente dispersa. La concentración de la dispersión de óxido de grafeno es preferentemente de 0,1-10 mg/ml.

(2) Agregue un polímero soluble de alto peso molecular (polivinilpirrolidona, poliacrilamida, alcohol polivinílico, polietilenglicol, hidroximetilcelulosa, ácido poliacrílico) a la dispersión de óxido de grafeno. La concentración de masa del polímero de alto peso molecular en la solución mixta es de 0,01-0,1 mg/ mL, y la solución mixta de polímero de alto peso molecular y óxido de grafeno se obtiene después de la dispersión ultrasónica durante 5-30 minutos.

(3) Añadir clorhidrato de guanidina a la solución mixta obtenida en el paso (2). La relación de masa de clorhidrato de guanidina a óxido de grafeno es 10:1-100:1. Al mismo tiempo, agregue la solución alcalina (la solución alcalina se selecciona del porcentaje de masa 10 %-28 % de agua amoniacal, 0,1-5 mol/L de solución de NaOH, 0,1-5 mol/L de solución de KOH), ajuste el pH a 8-12, colóquelo en un baño de aceite y agite la reacción, la temperatura del baño de aceite es de 60-100 ℃, el tiempo de reacción es de 1-5 horas, y luego se centrifuga y se lava para obtener grafeno soluble en agua.

El proceso de preparación es simple, los requisitos de equipo son bajos y el grafeno se prepara fácilmente en grandes cantidades. La presencia de polímeros solubles de alto peso molecular mejora en gran medida la solubilidad en agua del grafeno y, al mismo tiempo, facilita la preparación adicional de películas de grafeno. El clorhidrato de guanidina se usa como agente reductor para preparar grafeno que se puede dispersar de manera estable en una solución acuosa, y el grafeno así preparado se puede usar para construir sensores y dispositivos eléctricos.

Referencias