石墨烯薄膜的制备和结构表征

编号：CPJS00761

篇名：石墨烯薄膜的制备和结构表征

作者：杨勇辉; 孙红娟; 彭同江; 黄桥;

关键词：石墨; 氧化石墨; 石墨烯; 氧化还原法; 晶体结构;

机构： 西南科技大学理学院; 西南科技大学矿物材料及应用研究所;

摘要： 采用氧化还原法制备了石墨烯胶状悬浮液,通过真空抽滤获得了石墨烯薄膜.利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、拉曼(Raman)光谱、粒度分析和扫描探针显微镜(SPM)等研究了石墨烯薄膜制备过程中各阶段产物的晶体结构、粒度及分子光谱特征变化.FTIR分析结果表明,石墨在氧化过程中结构层键合大量含氧官能团,还原后结构层表面仍残存有部分稳定的含氧官能团.XRD结果表明,石墨氧化后衍射峰向小角度偏移、宽化,原有石墨峰消失.在成膜过程中氧化石墨烯形成凝聚体,而石墨烯形成絮凝体.粒度分析和SPM测试分析结果表明,氧化石墨烯在水中粒径分布呈拖尾峰形,分布范围较宽.石墨烯在水中的粒径成单峰分布,分布范围较窄、对称性较好且平均粒径较小.Raman测试结果表明,石墨在氧化和还原过程中,D、G峰逐渐宽化,ID/IG逐渐增强,样品无序度增加.在以上分析的基础上对石墨烯制备过程的结构特征进行了归纳总结.