氧化石墨烯及其復合物的制備與表征.pdf

1、氧化石墨烯(Graphene Oxide，簡稱: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。石墨粉末經(jīng)化學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，因此氧化石墨烯復合材料包括聚合物類復合材料以及無機物類復合材料是具有廣泛的應用領域。本論文針對利用改性的Hummers法制備氧化石墨烯過程中存在工藝流程復雜，試劑用量大而導致成本高的問題，探索了新的氧化石墨烯的制備方法，同時制備

2、了氧化石墨烯基復合材料，并研究其相關表征，具體內容如下:
　　第一部分:研究并分析了改進的Hummers法制備GO的工藝過程，根據(jù)對制備工藝的認識與理解，對GO的制備方法進行了新的探索，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)、紫外可見光譜(UV-vis)、紅外光譜(FTIR)、熱重(TG)、拉曼光譜(Raman

3、 spectra)、Zeta電勢等表征手段對新方法制備的GO樣品的進行表征，結果表明新方法制備的GO樣品結構和性質與改進的Hummers法制備GO基本一致。
　　第二部分:弱堿性條件下，利用陽離子表面活性劑(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，與表面負電荷的GO樣品進行復合，制備了氧化石墨烯/二氧化硅復合物(GO@SiO2)，氬氣保護下對GO@SiO2進行炭熱還原，得到相應的石墨烯/二氧

4、化硅復合物。利用SEM和TEM對復合物樣品進行表征，結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構。
　　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，通過調節(jié)溶液pH使GO片表面荷負電，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/氧化石墨烯復合物(Fe3O4@GO)，對Fe3O4@GO進行表征，結果表明薄層GO片均勻的包覆在Fe3O4納米粒子表