氧化石墨烯在苯和水溶剂中分散行为的研究文献综述
2020-06-24 07:06
1,氧化石墨烯的结构及制备方法: 1.1氧化石墨烯的结构特征: 现今一般认为GO为准二维层状结构,表面具有丰富的含氧基团,如羟基(-OH)、羧基(-COOH)以及环氧基(C-O-C)等。
从图1-2看到,羟基和环氧基主要覆盖在氧化石墨烯表面,羧基由于具有较大π电子云而稳定于GO的边缘部位。
氧化石墨烯由于其特殊的单层二维结构,使得它可以与大量官能团进行基团交换,例如长链烃类、含有羟基、羧基类有机物、过渡金属离子以及聚合物等。
1.2氧化石墨烯的制备及应用: 石墨材料经过强氧化反应后,加水进一步分解得到氧化石墨烯。
其不仅具有与石墨烯基本相似的结构,还具有较大的比表面积以及表面含有大量的含氧基团,如羟基(-OH)、羧基(-COOH)以及环氧基(C-O-C)等。
氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料,由于其价格低廉,易于制备,可规模化生产以及具有良好的加工性能,因此常被作为大规模生产石墨烯的前驱体。
氧化石墨烯通常可以采用超声波、高速离心、搅拌等机械方法剥离氧化后的石墨来获得。
迄今为止,氧化石墨烯的加工工艺已经相对熟稔,常见的方法主要有化学和电化学氧化法两种[20]。
而化学氧化法又分为Hummers、Brodie和Staudenmaier三种方法,主要是采用无机酸(如浓硫酸、硝酸等)直接对石墨进行氧化反应,使含氧基团附着在石墨二维结构上,之后用强氧化剂(如KMnO4、KClO3等)进行二次氧化。
氧化石墨烯用途广泛,可应用于分子检测领域,生物传感器,储氢材料以及重金属废水处理等。
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