氧化石墨烯及其復(fù)合物的制備與表征.pdf

1、氧化石墨烯(Graphene Oxide，簡(jiǎn)稱:GO)是一種性能優(yōu)異的新型炭材料，具有較高的比表面積和表面豐富的官能團(tuán)。石墨粉末經(jīng)化學(xué)氧化及剝離后便可制備氧化石墨烯，其具有聚合物、膠體、薄膜，以及兩性分子的特性，因此氧化石墨烯復(fù)合材料包括聚合物類(lèi)復(fù)合材料以及無(wú)機(jī)物類(lèi)復(fù)合材料是具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。本論文針對(duì)利用改性的Hummers法制備氧化石墨烯過(guò)程中存在工藝流程復(fù)雜，試劑用量大而導(dǎo)致成本高的問(wèn)題，探索了新的氧化石墨烯的制備方法，同時(shí)制備

2、了氧化石墨烯基復(fù)合材料，并研究其相關(guān)表征，具體內(nèi)容如下:
　　第一部分:研究并分析了改進(jìn)的Hummers法制備GO的工藝過(guò)程，根據(jù)對(duì)制備工藝的認(rèn)識(shí)與理解，對(duì)GO的制備方法進(jìn)行了新的探索，提出了新方法制備GO，新方法優(yōu)化了液相氧化工藝，縮短了制備周期，減少了試劑用量，壓縮了制備成本。利用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、紫外可見(jiàn)光譜(UV-vis)、紅外光譜(FTIR)、熱重(TG)、拉曼光譜(Raman

3、 spectra)、Zeta電勢(shì)等表征手段對(duì)新方法制備的GO樣品的進(jìn)行表征，結(jié)果表明新方法制備的GO樣品結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與改進(jìn)的Hummers法制備GO基本一致。
　　第二部分:弱堿性條件下，利用陽(yáng)離子表面活性劑(十六烷基三甲基溴化銨，CTAB)作為橋連劑，以TESO(正硅酸四乙酯)作為硅源，與表面負(fù)電荷的GO樣品進(jìn)行復(fù)合，制備了氧化石墨烯/二氧化硅復(fù)合物(GO@SiO2)，氬氣保護(hù)下對(duì)GO@SiO2進(jìn)行炭熱還原，得到相應(yīng)的石墨烯/二氧

4、化硅復(fù)合物。利用SEM和TEM對(duì)復(fù)合物樣品進(jìn)行表征，結(jié)果表明石墨烯表面均勻的包覆上一定厚度的二氧化硅，并存在明顯的介孔結(jié)構(gòu)。
　　第三部分:采用溶劑熱法合成顆粒尺寸約為300 nm的四氧化三鐵納米粒子，在超聲輔助的條件下，通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH使GO片表面荷負(fù)電，四氧化三鐵納米粒子表面荷正電，利用靜電作用，制備四氧化三鐵/氧化石墨烯復(fù)合物(Fe3O4@GO)，對(duì)Fe3O4@GO進(jìn)行表征，結(jié)果表明薄層GO片均勻的包覆在Fe3O4納米粒子表