編號(hào)：CPJS06488
篇名：基于溫度的亞穩(wěn)態(tài)氧化石墨烯性能
作者：莫佳偉 裘銀偉 伊若冰 吳俊 王志坤 趙麗華
關(guān)鍵詞： 氧化石墨烯 亞穩(wěn)態(tài) 基團(tuán)轉(zhuǎn)變
機(jī)構(gòu)： 浙江農(nóng)林大學(xué)理學(xué)院 上海大學(xué)上海射線應(yīng)用研究所
摘要： 單片層氧化石墨烯由于其優(yōu)異的物理化學(xué)性能,在離子和分子篩選、水脫鹽和凈化、氣體分離、生物傳感、質(zhì)子導(dǎo)體、鋰電池和超級(jí)電容等領(lǐng)域有巨大的潛在應(yīng)用.然而普遍采用的Hummers法等化學(xué)、物理方法制備的氧化石墨烯是一種亞穩(wěn)態(tài)材料.其最終形態(tài)的物理化學(xué)性能的轉(zhuǎn)變與調(diào)控至關(guān)重要,亟需系統(tǒng)研究.本文采用恒溫處理方法對(duì)氧化石墨烯亞穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)變進(jìn)行調(diào)控,利用X射線光電子吸收譜、傅里葉紅外吸收譜、掃描電子顯微鏡等方法檢測(cè)氧化石墨烯含氧基團(tuán)的含量、類型和形貌與溫度的變化關(guān)系,并利用Zeta電位、紫外吸收譜、拉力測(cè)試分析溫度對(duì)氧化石墨烯在轉(zhuǎn)變過(guò)程中的溶液懸浮穩(wěn)定性、光子能帶、拉伸強(qiáng)度等性能的影響.所得定量測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn),氧化石墨烯亞穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程中存在環(huán)氧減少、羥基增加,以及整體含氧量下降的現(xiàn)象,而在此過(guò)程中氧化石墨烯的單片層形貌并無(wú)明顯變化.但是這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變使得懸浮液黏稠度和親水性大幅度增強(qiáng),能帶減小和拉伸強(qiáng)度增強(qiáng)效應(yīng)明顯.而當(dāng)轉(zhuǎn)變過(guò)程足夠長(zhǎng)時(shí),氧化石墨烯的親水性轉(zhuǎn)而下降,并出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象,表明羥基之間進(jìn)一步發(fā)生了脫水轉(zhuǎn)變.另外,本文還分析了恒溫處理的時(shí)間、懸浮液的濃度對(duì)這種轉(zhuǎn)變過(guò)程的影響.相關(guān)研究結(jié)果有利于理解亞穩(wěn)態(tài)氧化石墨烯懸浮液隨溫度變化的性能轉(zhuǎn)變,對(duì)氧化石墨烯具體應(yīng)用有一定參考價(jià)值.
