Hummers法制备氧化石墨烯中各种试剂的作用是什么？
方法一:？氧化石墨由天然鳞片石墨反应生成，大致可分为三个阶段。低温反应:将大烧杯放入冰水浴中，加入110mL浓H2SO4，在磁力搅拌器上搅拌，放入温度计中冷却至4℃左右。加入5g-100目鳞片石墨，然后加入2.5g NaNO3，再缓慢加入15g KMnO4，加完后在磁力搅拌器上搅拌反应90min，溶液呈紫绿色。中温反应:将冰浴改为温水浴，在磁力搅拌器的搅拌下，将烧杯内的温度控制在32~40℃，反应30 min，溶液呈紫绿色。高温反应:中温反应结束后，缓慢加入220mL去离子水，保持温度在70~100℃，缓慢加入一定量的双氧水(5%)进行高温反应，此时反应液变为金黄色。反应结束后，溶液在离心机中离心洗涤多次，直到BaCl2检测无白色沉淀产生，表明无SO42-，样品在40~50℃干燥。将H2SO4、NaNO3和KMnO4一起加入到低温反应中的优点是反应温度易于控制并且与KMnO4的反应时间足够长。如果在中温过程中加入KMnO4，起初温度会急剧上升，反应温度很难控制在32~40℃。技术路线图见图1。
方法二:悍马法？氧化石墨是通过Hummers方法制备的[5]。具体流程是怎样的？在冰水浴中组装一个250 mL的反应瓶？加入适量的浓硫酸？边搅拌边加入2 g石墨粉和1 g硝酸钠的固体混合物？分几次加入6 g高锰酸钾？控制反应温度不超过20℃？搅拌反应一会儿？然后把温度提高到35℃左右？继续搅拌30分钟？然后慢慢加入一定量的去离子水？连续搅拌20分钟后？并加入适量的过氧化氢以减少残余氧化剂？使溶液呈亮黄色。趁热过滤？并用5%HCl溶液和去离子水洗涤，直到在滤液中检测不到硫酸根。最后将滤饼放入60℃的真空干燥箱中充分干燥？保存以备后用。
方法三:改良Hummers法？用改进的Hummers法合成氧化石墨，如图1中(1)的过程所示。即在冰浴中组装250 mL反应瓶，加入适量浓硫酸，在磁力搅拌下加入2 g石墨粉和1 g硝酸钠的固体混合物，然后缓慢加入6 g高锰酸钾，控制反应温度不超过10℃，在冰浴中搅拌2 h，然后取出，室温搅拌5 d。然后用5% H2SO4(质量分数)溶液稀释样品，搅拌2 h，再加入6 mL H2O2，溶液变为亮黄色，搅拌2 h离心。然后用适当浓度的H2SO4和H2O2的混合溶液和HCl反复洗涤，最后用蒸馏水洗涤数次，使pH~7在7之间，得到的黄褐色沉淀即为氧化石墨(GO)。最后，样品在40℃的真空干燥箱中充分干燥。将得到的氧化石墨放入去离子水中，用60 W功率超声处理约3 h，沉淀过夜。离心清洗后，取上清液放入40℃烘箱中干燥，得到薄片状氧化石墨烯，如图1中(2)所示。？
方法四:超声波辅助Hummers法制备氧化石墨烯？该方法主要包括低温、中温、高温三个反应阶段。结果表明[8]:低温下石墨层间以硫酸分子的插层反应为主；中温反应主要发生石墨的深度氧化；在高温反应过程中，主要发生层间化合物的水解反应。低温完全插层、中温完全氧化、高温完全水解是获得大层间距氧化石墨的有效途径之一。这种层间距大的氧化石墨不仅有利于其他分子和原子插层形成氧化石墨插层复合材料，而且易于剥离成单层氧化石墨，为进一步制备单层石墨烯奠定了基础。1.2.1Hummers法制备氧化石墨烯？低温反应:量取23mL浓硫酸，倒入烧杯中，置于冰浴中冷却至4℃以下，称取65438±0g石墨粉和0.5g硝酸钠于烧杯中，65438±0h后缓慢加入3g高锰酸钾，控制温度不超过65438±00℃，反应时间约2h；中温反应:将烧杯移至恒温水浴锅中，水浴温度控制在0.5h，并保持搅拌；高温反应:向所得混合溶液中缓慢加入80mL去离子水，保持混合溶液温度在~95℃反应30分钟，同时保持适度搅拌；高温反应后，加入约60毫升去离子水以停止反应，并加入15毫升(30体积%)过氧化氢。反应约65438±05分钟后，加入40毫升(65438±00体积%)盐酸溶液。通过低速离心洗涤除去过量的酸和副产物。将洗涤后的中性氧化石墨分散在水中，超声振动40min剥离，超声处理后以2500 r min-1的速度离心30min，上清液为氧化石墨烯悬浮液。1.2.2预氧化-Hummers法制备氧化石墨烯？将30mL浓H2SO4、10gK2S2O8、10gP2O5放入三口烧瓶中，加热至80℃，加入20g石墨粉，保温6h，自然冷却至室温，稀释，过滤，洗涤至中性，室温自然干燥。氧化石墨烯由1g预处理样品通过Hummers方法制备(见1.2.1)。1.2.3中低温超声波辅助Hummers法合成氧化石墨烯？低温反应:量取23mL浓硫酸倒入烧杯中，放入冰浴中冷却至4℃以下，称取65438±0g石墨粉和0.5g硝酸钠放入烧杯中，开启超声波，65438±0h后缓慢加入3g高锰酸钾，关闭超声波开始搅拌，控制温度不超过65438±00℃，总反应时间2h；中温反应:将烧杯移至水浴锅中，开启超声波，水浴温度控制在38℃，时间0.5h；高温反应:将所得混合溶液缓慢加入约100mL低温去离子水中，然后将上述混合溶液置于~95℃的水浴中30分钟，同时保持适度的机械搅拌；高温反应后，加入60毫升去离子水终止反应，然后加入25毫升(30体积%)过氧化氢，反应约65438±05分钟后，加入40毫升(65438±00体积%)盐酸溶液溶解。低速离心洗涤除去过量的酸和副产物，将洗涤后的中性氧化石墨分散在水中，超声振荡40min将其剥离，超声处理后以2500 r min-1的转速离心30min，上层液体即为氧化石墨烯分散液。？1.2.4低温超声辅助Hummers法合成氧化石墨烯？合成工艺与1.2.3相同，只是中温反应的超声波振荡改为搅拌。1.2.5中温超声辅助Hummers法合成氧化石墨烯？除了低温反应阶段只使用搅拌(不使用超声波振荡)外，合成工艺与1.2.3相同。
方法五:文老师的方法？在冰水浴中磁力搅拌下，将500目片状石墨(1克)和NaNO3(0.75克)溶解在75毫升98重量% H2SO4中，并缓慢加入KMnO4(4.5克)。添加完成后，将反应混合物连续搅拌2小时。然后，让反应物在室温下反应5天。之后，在冰水浴下，在2小时内将KMnO4(2.25 g)逐渐加入到反应混合物中，然后保持反应另外5天。将温度升至90℃后，在磁力搅拌下将140mL 5重量% H2SO4逐渐加入到反应混合物中2小时。然后将温度降至60℃，将3 mL 30重量% H2O2加入到反应产物中。根据文献，通过重复离心和洗涤过程纯化如此制备的GO。