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本论文采用低能离子束辐照技术,对氧化石墨烯表面进行了N+离子束辐照实验。实验分别选择5keV、10keV和20keV三个能量组、每个能量组采用了300、1000、5000三个不同剂量的辐照。通过原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱仪(Raman)以及光电子能谱仪(XPS)等分析手段,对辐照结果进行了表征与分析。结果表明:在一定辐照能量和辐照剂量条件下,N+离子束辐照使氧化石墨烯表面形成了尺寸为几十个纳米的微孔,氧化石墨烯表面含氧官能团减少,并产生原子重排和晶化现象。 离子束与氧化石墨烯表面原子的碰撞能使氧化石墨烯表面化学键发生断裂,降低氧化石墨烯的氧化程度,提高了氧化石墨烯的晶格质量和应用范围。离子辐照作用使得材料表面化学键断裂、原子迁移和重排,在氧化石墨烯表面形成纳米孔。离子束的能量沉积效应在材料局部瞬间产生热效应,使局部非晶化结构原子重排,形成晶化结构。采用N+离子束的辐照,对氧化石墨烯的表面能起到降低氧化程度、改善晶格质量、刻蚀纳米孔等改性作用。