氧化石(shí)墨烯溶液還原法有(yǒu)什麽特(tè)點?
氧化石墨烯溶液還原法有什麽特點?
氧化石墨(mò)烯溶液還原法有什麽特點?
石墨柱采用了一種天然(rán)大分子—明膠作(zuò)為輔助剝離石墨的原料。實驗結果表(biǎo)明(míng),石墨在明膠溶液中有著很好的剝離效果,在優化了剝離條(tiáo)件之後,製得的石墨烯的水分散液濃度最高可達0.6mg/ml。拉曼光譜、TEM與(yǔ)AFM表征(zhēng)證明了剝離得到的石墨烯片層尺(chǐ)寸較小,幾乎都在幾百納米至一、二微米之間。由於單寧酸能吸附在RGO表麵阻止其團(tuán)聚,因此整(zhěng)個還原(yuán)過程中(zhōng)無需加(jiā)入其他穩定劑,也因此RGO在多種溶劑中都具有很好的分(fèn)散性及穩定性。然而,目前中仍(réng)存在不足之(zhī)處,實驗中通(tōng)常所采用的還原劑為水合肼(jǐng)等一類具有很強毒性的試劑,對於人體及自然環境都有著(zhe)巨大(dà)的潛在危害,且反應完畢後的廢液處理也成為了難題。拉(lā)伸測試表明,複合物膜(mó)的機械性能與純明膠膜相比得到了顯著的提升。針對這一問題設計了兩種環境(jìng)友好型的石墨烯製備方(fāng)法。 第一種方法(fǎ):仍(réng)基於氧(yǎng)化石墨烯(xī)溶液還原法,采用一種天然植物多酚(fēn)-單寧酸代替水(shuǐ)合肼作為還原劑(jì)成功地製備了還原氧化石墨烯(RGO)。
石墨粉通過紫外、紅外、X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍(yǎn)射(XRD)等測試手段證明了單寧酸對(duì)於GO的還原作(zuò)用,並利用原子力顯微(wēi)鏡(AFM)、透射電鏡(TEM)等對製得的RGO的表麵形貌進行了表征。石墨烯(Graphene)是由單層(céng)碳原子以六圓環形式緊(jǐn)密堆積而成(chéng)的二維片狀材(cái)料,具有理想的晶格結構(gòu)和獨特的電(diàn)學、光學、力學和熱學(xué)等性質(zhì),在納米電子器件、傳感器、儲能器件及(jí)複合材料等領域有著廣泛的應用前景。之後,利用單寧酸(suān)螯合金屬離子(zǐ)的特性,一步法製備了RGO-銀納米粒子複合物,單寧酸在過程中同時還原GO和銀離(lí)子,並且(qiě)由於吸附和螯合作用使銀納米粒子固定在了RGO表麵上。通過(guò)掃描電鏡(SEM)觀察複合(hé)物膜的拉(lā)伸斷麵,發現石墨烯在聚合物基體中分散程度很高,這也是石墨烯對於明膠(jiāo)優異(yì)的力學增強的決定因素之一。目前,石墨烯的製備方法(fǎ)主要包括:微機械剝離法、化學氣相沉(chén)積法、外延生長法、氧化石墨烯溶液(Graphene Oxide,GO)還原法和有機合成法等等。第二種方法:基於液相直接剝離石墨的(de)方法。這種方法得到的石墨烯與化學還原法得到的石墨(mò)烯相比結構(gòu)更完整、缺陷更少。其中,氧化石墨烯溶(róng)液還原法具有成本低、產率高以及可大批量生產等(děng)特點,是目前研究領域最被廣泛應用的方法。TEM與AFM的結果(guǒ)同時顯示了所得的石墨烯大多為幾層,隻有(yǒu)少數為單層石墨烯。紫外和XRD測試都證明了銀納米粒(lì)子的生成,而通過TEM更直觀地觀察到了RGO表(biǎo)麵的銀納米粒(lì)子。 之後,利用石墨烯在明膠溶液中的分散液直接澆注製得了明膠-石(shí)墨烯的複合(hé)物膜。
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