作為液相法制備石墨烯的前驅(qū)體，氧化石墨烯具有典型的二維大分子構(gòu)型，其表面多元化的含氧官能團(tuán)有助于實(shí)現(xiàn)復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和大規(guī)模制備。然而，在現(xiàn)階段研究中，將氧化石墨烯組裝為宏觀構(gòu)型需要經(jīng)過(guò)較復(fù)雜的步驟，如水熱法、濕態(tài)紡絲、冷凍干燥等。精細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般采用光刻、軟刻蝕、直接書(shū)寫(xiě)、3D打印等方法。因此需要尋找一種通用方法，將宏觀和微觀構(gòu)型設(shè)計(jì)統(tǒng)一起來(lái)。
近期，研究人員通過(guò)一種簡(jiǎn)便方法制備了加工性極強(qiáng)的橡皮泥狀氧化石墨烯材料。首先，研究人員在氧化石墨烯水溶液中加入一定量的苯胺，由于苯胺和氧化石墨烯之間具有π-π相互作用、氫鍵和靜電相互作用，引起被修飾的氧化石墨烯的團(tuán)聚，因此通過(guò)簡(jiǎn)單的攪拌過(guò)程就可以得到氧化石墨烯層片緊密排列的實(shí)心球體。該橡皮泥狀材料具有較強(qiáng)的可加工型，可以通過(guò)模具塑造為各種各樣的形狀。另一方面，該材料具有較大的黏性，可以在加工過(guò)程中保持制備的形狀不變，因此適合作為3D打印技術(shù)的潛在原料。
在微觀方面，橡皮泥狀氧化石墨烯材料可以用于在不同類(lèi)型的基底上制備大面積的微型圖案陣列，如通過(guò)掩膜版法制備交叉指狀電極，或者通過(guò)激光刻蝕法在該材料薄膜表面刻蝕出任意形狀。通過(guò)化學(xué)法還原后，上述交叉指狀電極具有較高的導(dǎo)電性，將其組裝為超級(jí)電容器，測(cè)試得到的面積比電容為41.6 mF cm-2，且具有較好的循環(huán)穩(wěn)定性。
在還原過(guò)程中，該材料中的苯胺分子很容易被洗去。如果將苯胺聚合成為聚苯胺，有望進(jìn)一步提升該材料的比電容值。該制備方法得到的類(lèi)橡皮泥狀氧化石墨烯材料方便后續(xù)的宏觀和微觀任意加工調(diào)整，為石墨烯材料的先進(jìn)制造和應(yīng)用提供了新的機(jī)遇。
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