石墨烯是最近发现的一种具有二维平面结构的碳纳米材料, 它的特殊单原子层 结构使其具有许多独特的物理化学性质。石墨烯的研究已经取得了重要的进展, 在化学电源、光电子器件和多相催化等领域都得到了广泛的关注。制备的石墨氧化物均需经过剥离、还原等步骤才能得到单层的石墨烯。剥离的方法一般用超声剥离法,即将石墨氧化物悬浮液在一定功率下超声一定的时间。超声波在氧化石墨悬浮液中疏密相间地辐射,使液体流动而产生数量众多的微小气泡,这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合,在这种被称之为“空化”效应的过程中,气泡闭合可形成超过1.0×108Pa 个大气压的瞬间高压,连续不断产生的高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击石墨氧化物,使石墨氧化物片迅速剥落生成单层石墨氧化物(即石墨烯氧化物)。另外,石墨烯氧化物片的大小可以通过超声功率的大小及超声时间的长短进行调节。
超声分散是一种可靠的方法,可以从石墨薄片或颗粒中生产出石墨烯层。其他常见的分散技术(例如球磨机,辊磨机或高剪切混合器)容易受到使用侵蚀性试剂和溶剂的影响。而超声波分散技术能够很好地克服这个问题,高效地制备石墨烯材料。