石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的单层二维碳纳米材料。由于其具有优良的力学（130GPa），导电（15000cm2/Vs），导热性（5300W/mK）而备受关注。而作为石墨烯最可能工业化生产的前驱体氧化石墨烯（Graphene oxide）同样是近些年来科研的重点方向。特别是片层大小对氧化石墨烯的性能有着巨大的影响。片层越大，氧化石墨烯具有更加优良的综合性能。但是传统的Hummers 法制备氧化石墨烯引入超声处理进行剥离。极大的破坏了氧化石墨烯的片层。本文通过使用膨胀石墨和过量的高锰酸钾有效的对石墨进行均匀氧化制备出自剥离的大片层石墨烯。研究发现，低温氧化所得的氧化石墨烯能很轻易的自剥离为单片层。而高温氧化的氧化石墨烯，由于其中含有大量不稳定的有机硫在高温氧化过程中脱除了，层间距剧烈缩小，片层之间的相互作用力增强而使得自剥离变得困难，但是短时间的高温氧化会引入大量羧基增加静电排斥作用反而有利于自剥离。两者相互竞争，所以短时间高温氧化有利于脱除有机硫且氧化石墨烯能保持自剥离性能。且脱除有机硫的氧化石墨烯具有更强的液晶行为在还原之后具有更好的导电，力学性能。所以在制备氧化石墨烯的过程中高温氧化非常重要，但是需要控制好时间。

全文链接：https://doi.org/10.1088/1361-6528/aaaf3d