【摘 要】
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石墨烯是一种新型碳材料,具有大的比表面积、良好的导电性、强的吸附性能以及高的催化活性,已被广泛应用于电化学传感器的制备.石墨烯最常见的制备方法为化学氧化法,化学氧化
【机 构】
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华中科技大学化学与化工学院,湖北武汉,430074
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石墨烯是一种新型碳材料,具有大的比表面积、良好的导电性、强的吸附性能以及高的催化活性,已被广泛应用于电化学传感器的制备.石墨烯最常见的制备方法为化学氧化法,化学氧化法制备的石墨烯因具有丰富的表面官能团,较好的水溶性,同时适合进一步表面改性,因而其在电化学传感器的研制中应用最为广泛.然而,化学氧化法制备石墨烯需要使用大量强氧化剂,强氧化剂会对石墨的sp2杂化结构造成不可逆的破坏,从而影响石墨烯的性能.同时化学氧化法制备石墨烯操作复杂,不同批次制备的石墨烯性能难以重现.相比之下,溶剂剥离法制备石墨烯,只需选择合适的剥离试剂,以石墨为原料,利用剥离试剂的插层作用,同时在超声辅助下便可制备出高质量的石墨烯纳米片.文章分析了该法制备的石墨烯在电化学传感方面的优秀性能,溶剂剥离制备的石墨烯为纳米片状,分布均匀致密,表面粗糙,比表面积较大;获得的石墨烯纳米片较薄,部分透明可见。由此表明,溶剂剥离法可一步由石墨制备出高质量石墨烯纳米片。实验发现随着超声时间增长,缺陷峰比率值逐渐增加,当超声时间超过48h, 趋于稳定,表明石墨烯表面活性缺陷位点增加不明显。相比于常用的还原型石墨烯,溶剂剥离石墨烯表现出了更明显的信号增强效应。花状氧化铁和片状剥离石墨烯成功复合在一起。氧化铁和石墨烯一氧化铁复合物XRD图,可以看出获得的氧化铁晶型较好且没杂质,石墨的特征衍射峰(002)也表明石墨烯和氧化铁成功复合在一起。由此可见,溶剂剥离石墨烯在电化学传感方面性能表现卓越,后续如何进一步增加溶剂剥离效率和如何一步构建溶剂剥离石墨烯复合物等方面还有待探索。
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