液相剥离（LPE）是大量生产石墨烯等二维材料的主要方法，同时良好平衡了质量和成本，目前已被学术界和工业界广泛采用。所涉及的破碎和剥落机制通常简单地归因于超声波诱导的力和与溶剂分子的相互作用。然而，有关厚而大的石墨晶体是如何被剥离成薄而小的石墨烯薄片，目前仍然知之甚少。

近日，曼彻斯特大学Zheling Li，Robert J. Young报道了在超声液相外延过程中，从石墨片到石墨烯的转变经历了三个不同的阶段。

文章要点

1）首先，超声作用导致大片的片状断裂，并在片状表面形成扭结带条纹，主要沿之字形方向。

2）其次，裂纹沿这些条带形成，并与溶剂的插层一起，导致薄石墨条的解压和剥落，最终剥离成石墨烯。

3）研究人员基于该机制对其他2D层状材料的剥离和使用一系列不同溶剂介质的适用程度。

这些发现可以用来优化大型LPE中石墨烯和其他2D材料的横向尺寸、厚度和成品率，以满足各种应用。

Zheling Li, et al, Mechanisms of Liquid Phase Exfoliation for the Production of Graphene, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c03916

https://doi.org/10.1021/acsnano.0c03916