2004年，康斯坦丁博士通過(guò)膠帶從石墨上分離出石墨烯這種“神器的材料”，它的出現(xiàn)在全世界范圍內(nèi)引起了尤大轟動(dòng)……

　　石墨烯具有非同尋常的導(dǎo)電性能、尤低的電阻率尤低和尤快的電子遷移的速度、超出鋼鐵數(shù)十倍的強(qiáng)度，尤好的透光性……這些優(yōu)異的性能都是通過(guò)一定的測(cè)試手段表征出來(lái)的，今天小編就為你做一個(gè)測(cè)試大盤(pán)點(diǎn)！

　　1.顯微鏡法

　　1）用掃描電子顯微鏡（SEM）掃描隧道顯微鏡（STM）透射電子顯微鏡（TEM）來(lái)表征生長(zhǎng)域和表面形態(tài)。

　　2）用原子力顯微鏡（AFM）來(lái)表征表面形態(tài)、厚度、層的均勻性、疇生長(zhǎng)。

　　2.光譜法

　　1）拉曼光譜——鑒定石墨烯片并獲得層數(shù)信息

　　2）紅外光譜——評(píng)估官能團(tuán)的存在

　　3）紫外-可見(jiàn)光譜——幫助評(píng)估氧化石墨烯和還原石墨烯的區(qū)別

　　4）X射線衍射（X射線粉末衍射）——用于分析結(jié)晶相

　　5）光電子能譜（X射線光電子能譜）——分析表面化學(xué)構(gòu)成和鍵合。

　　6）核磁共振——獲取結(jié)構(gòu)信息，如sp 2和sp 3碳信息。

　　7）動(dòng)態(tài)光散射（動(dòng)態(tài)光散射和光子關(guān)聯(lián)光譜學(xué)）——用于尺寸表征或測(cè)量流體尺寸和亞微米顆粒。

　　8）DPI（雙偏振干涉測(cè)量技術(shù)）——幫助表征氧化石墨表面與其他分子的表面相互作用。

　　3.力學(xué)性能測(cè)試

　　1）楊氏模量。

　　2）泊松比。

　　3）膨脹試驗(yàn)。

　　4）表面張力（石墨烯膜的松弛和自緊）

　　5）石墨烯膜的氣體透過(guò)率。

　　4.熱性能和熱效應(yīng)分析

　　1）熱導(dǎo)性。

　　2）熱重分析（TGA）和熱穩(wěn)定性。

　　現(xiàn)在讓我們來(lái)看一下各種分析工具以及它們是如何來(lái)鑒別和表征石墨烯的。

　　顯微鏡法

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　　石墨烯的SEM,STM,TEM表征

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　　掃描電子顯微鏡，用一束高能量的聚焦電子束代替光來(lái)形成圖像，可與能譜連用?？梢垣@得形貌信息（物體的表面特征）、形態(tài)信息（構(gòu)成物體的粒子的形狀和大?。⒔M成信息（組成物體的元素和化合物以及他們的量）和晶體信息（原子在物體中的排列）。

　　上圖為某實(shí)驗(yàn)室分別采用a.無(wú)水乙醇、b.乙二醇和c.水合肼為還原劑，通過(guò)氧化石墨還原法制備得到的石墨烯表面形貌。經(jīng)過(guò)無(wú)水乙醇和乙二醇還原后，石墨烯材料的片層結(jié)構(gòu)比氧化石墨更薄更透明，褶皺現(xiàn)象更明顯，片層之間距離增大。二水合肼還原制備的石墨烯明顯比無(wú)水乙醇和乙二醇還原制備的石墨烯片層面積小，排列雜亂，堆積緊湊。

　　透射電鏡的電子束透射過(guò)超薄的樣本，并與其發(fā)生相互作用。透射電鏡具有更高分辨率的成像能力。它可以對(duì)石墨烯表面的微觀形貌進(jìn)行觀察，而且能夠測(cè)量出清晰的懸浮石墨烯結(jié)構(gòu)和原子尺度的細(xì)節(jié)。同時(shí)利用電子衍射花樣可以鑒別單層和多層石墨烯。