sp2雜化的碳原子可看作是構建碳素材料的基本單元，如石墨(2D)、納米碳管(1D)、石墨烯(0D)等。自從2004年首次報道以來，石墨烯所呈現出的獨特性質，如高的比表面積(2630m2/g)、無可比擬的機械性能(楊氏模量：~1100GPa；斷裂強度：125GPa)，超乎尋常的熱導率(~5000W/(m·K))，以及出色的電學性能，有望應用于納米電子器件、復合材料、氣敏傳感器、太陽能電池以及藥物輸運等領域。近年來，石墨烯作為電化學電極材料應用于超級電容器的研究受到關注，石墨烯有望取代傳統的活性碳材料在電化學領域的獲得廣泛應用。
石墨烯的制備工藝是實現其工業化應用的關鍵。目前石墨烯主要采用四種不同的方法制備：微加工剝離的方法、化學氣相沉積(CVD)、外延生長和化學還原的方法。其中，化學還原方法以其工藝過程簡單、制備成本低、易于實現工業化應用，而備受業內人士的關注。采用化學還原方制備石墨烯是先將氧化石墨烯在合適的溶劑(通常是水，或者一些極性有機溶劑)中剝離，隨后用水合肼作為還原劑將剝離后的單層氧化石墨烯還原。但是水合肼毒性高、易爆炸，限制了其在石墨烯大規模工業化中的應用。因此，尋找新的還原劑來替代水合肼成為化學還原方法制備石墨烯的關鍵。
近年來，人們已嘗試多種還原劑來制備石墨烯，如還原性糖類(葡萄糖)、維生素C、還原性單質(鐵粉)等。這些還原劑為石墨烯的環境友好合成提供了可能。然而，上述方法存在還原反應時間長，操作過程繁瑣等難題，仍難以滿足人們對石墨烯的現實需要，因此很有必要嘗試新的還原劑來制備石墨烯。
以硫代氨基脲(CH5N3S)為還原劑，通過還原氧化石墨(GO)制備出了石墨烯納米片(GNS)。所制備的GNS具有良好的結晶狀態，厚度約為0.64nm，并且在水溶液中具有較好的分散性。制備GNS納米片在3mol/LKOH電解質溶液中的比電容量為75F/g。而且以硫代氨基脲(CH5N3S)為還原劑所制備的GNS納米片顯示出了良好的電化學循環穩定性。該制備方法簡單易行，所制備的石墨烯納米片有望應用于超級電容器電極材料。 |
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