氧化-还原法制备石墨烯材料

石墨烯材料具有优异的光学、力学、导电、导热性能,受到了广泛关注。叙述了石墨氧化还原法制备石墨烯的方法,包括石墨的氧化、剥离、还原三个步骤。氧化处理主要介绍了Hummers法、Brodie法以及Staudenmaier法,并比较了三种方法的优缺点。剥离处理有超声剥离和热膨胀剥离两种,阐述了各自的作用机理。还原处理包括化学试剂还原法、热还原法、电化学还原法,举例说明了三种方法的处理效果。最后,对石墨烯材料的发展提出了展望。     

氧化-还原法制备石墨烯

石墨烯是2004年发现的二维新型碳材料,具有独特的物理性质和广阔的研究前景。作为石墨烯研究的基础,石墨烯的制备一直备受关注,研究进展迅速。简要分析制备石墨烯的四种主要方法(机械剥离、晶体外延生长、氧化还原、化学气相沉积)的原理和特点。重点从还原剂的选择、还原特点及还原效果评述氧化还原法制备石墨烯的研究进展,并对未来氧化-还原法制备石墨烯可能的发展方向进行展望。     

C_(60)纳米材料在电化学传感器中的研究进展

该文对C60纳米材料进行简要概述,并对C60及其衍生物纳米材料近年来在电化学传感器方面的应用进行介绍。     

基于氢碘酸还原氧化石墨烯的研究

在石墨烯的多种制备方法中,我们选用氧化-还原法制备以保留石墨烯上的某些官能团,获得较高的电导率。我们采用改进Hummers法,以高锰酸钾与石墨粉质量比9∶1为原料,浓硫酸为溶剂更安全高效地制备氧化石墨烯(GO),避免高温氧化时大量破坏石墨的面内共轭结构。采用氢碘酸法、氢碘酸乙醇法、氢碘酸乙酸法三种途径来制备还原氧化石墨烯(r GO),比较发现氢碘酸乙酸还原法是温和高效的还原策略,即在一定量乙酸及55%的氢碘酸的混合液中,氧化石墨烯粉末在40℃下还原2d,其电导率达14600S/m,高于其它两法。通过改进氧化还原条件,制备了仅边缘修饰,面内共轭结构几乎无破坏的石墨烯。制备的r GO在邻二氯苯中能够很好地分散,其后用含溴修饰剂对其进行了边缘修饰,引入了可作为反应位点的溴原子。     

还原氧化石墨烯/聚(N-甲基硫堇)复合材料的电化学合成及其电化学性质

采用两步合成法在玻碳电极表面上制备还原氧化石墨烯/聚(N-甲基硫堇)复合材料。采用紫外-可见光谱以及拉曼光谱证实了还原氧化石墨烯的表面和电子结构特征。在p H=1.0～12.0,0.2 mol/L PBS中,该复合材料表现出优异的电化学活性。复合材料的电化学活性比相应导电聚合物显著增强。这是由于还原氧化石墨烯与导电聚合物链中的芳香环之间的π-π相互作用,增强了聚合物的电化学活性以及导电能力引起的。     

笼形团簇材料─ C_(60)

本文重点介绍近些年来发现的笼形团簇材料－Ｃ_（６０）的结构特征、特性、制备方法及其潜在应用前景。     

笼形团簇材料─ C_(60)

本文重点介绍近些年来发现的笼形团簇材料－Ｃ_（６０）的结构特征、特性、制备方法及其潜在应用前景。     

基于Pt-PDDA/还原石墨烯纳米电极材料的构建及电化学检测4-氨基苯酚

通过Hummer法将天然石墨粉氧化得到氧化石墨,再将其超声分散于去离子水中形成稳定的氧化石墨分散液。为了引入铂粒子并使之与氧化石墨烯片牢固锚定,将氧化石墨分散液与氯铂酸溶液混,合成Pt-PDDA/还原石墨烯(Pt NPs-PDDA/rGO)纳米电极材料。通过红外、紫外光谱分析以及扫描循环伏安曲线、交流阻抗曲线对该复合电极材料进行了表征。由于铂优良的催化性能,聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)的防聚合功能,石墨烯巨大的表面积、优异的电子传导性能及对4-氨基苯酚(4-AP)强大的吸附作用,将制备得到的Pt-PDDA/还原石墨烯纳米电极材料构建电化学传感器,用于对4-AP超灵敏的检测。结果表明,在0.5 mol/L的磷酸盐缓冲液(PBS)中对不同浓度的4-AP进行测定,Pt NPs-PDDA/rGO复合膜修饰的GCE与裸露的GCE和功能化石墨烯(PDDA-rGO)修饰的GCE相比,4-AP的氧化还原峰电流显著增加,表明Pt NPs-PDDA/rGO具有对4-AP的电催化活性。然后对实验条件进行了优化,研究了不同实验条件对电化学传感器性能的影响。结果表明,在最理想的条件下,4-AP浓度在1.0...     

三维还原氧化石墨烯凝胶染料降解的材料应用

目前在人类社会经济快速发展中,生态环境中的水资源不可避免地会受到有机物、无机物和微生物的污染,随着工业化的加速发展,清洁水资源的防治已成为严重的全球性问题,特别在发展中国家尤其突出。本文讲述了具有三维结构的还原氧化石墨烯凝胶染料降解材料的领先优势,及其在各行业中对有机染料降解处理的应用以及现阶段染料降解材料的性能和研究现状,并对具有三维结构的还原氧化石墨烯凝胶染料降解材料在水资源治理的应用中提出材料循环使用的展望设想。     

氧化石墨烯还原方法研究进展

综述了当前比较热门和新颖的氧化石墨烯(GO)的还原方法,特别是直接还原剂还原法、微波辅助还原法、紫外辐照还原法等,并对这些还原方法可能存在的问题进行了分析;评述了当前还原氧化石墨烯(RGO)的常用表征方法,如原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(RS)、X射线光电能谱(XPS)、红外(IR)光谱、X射线衍射(XRD)等测试技术。针对当前GO、RGO及石墨烯(GNS)界定不明导致使用较为混乱的状况,通过前期的研究成果及综合分析文献中相关材料的含氧量,提出可通过三者氧含量来大致区分GO、RGO及GNS,即氧含量在20%以上为GO,5%～20%为RGO,5%以下为GNS;此外,还可通过含氧量将GO还原方法划分为温和还原法、强还原法及超强还原法3种类型。文中最后对还原GO的方法进行了展望。     

氧化石墨烯还原方法研究进展

综述了当前比较热门和新颖的氧化石墨烯(GO)的还原方法,特别是直接还原剂还原法、微波辅助还原法、紫外辐照还原法等,并对这些还原方法可能存在的问题进行了分析;评述了当前还原氧化石墨烯(RGO)的常用表征方法,如原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(RS)、X射线光电能谱(XPS)、红外(IR)光谱、X射线衍射(XRD)等测试技术。针对当前GO、RGO及石墨烯(GNS)界定不明导致使用较为混乱的状况,通过前期的研究成果及综合分析文献中相关材料的含氧量,提出可通过三者氧含量来大致区分GO、RGO及GNS,即氧含量在20%以上为GO,5%～20%为RGO,5%以下为GNS;此外,还可通过含氧量将GO还原方法划分为温和还原法、强还原法及超强还原法3种类型。文中最后对还原GO的方法进行了展望。     

氧化石墨烯还原方法的研究进展

石墨烯的制备对于石墨烯的理论研究和应用研究起着重要的作用,化学氧化还原法是制备石墨烯最为重要的方法之一。综述了近年来氧化石墨烯的还原剂还原法、高温热处理还原法、电化学还原法、溶剂热还原法、催化还原法、微波还原法等多种还原方法,分析了目前各种常用还原方法的优缺点,并进一步提出氧化石墨烯还原方法未来的几个研究方向：还原前后原子结构变化及还原机理研究;新型还原方法或多种还原方法联用的研究;还原氧化石墨烯和制备复合物同时进行的研究。     

木犀草素在C_(60)衍生物修饰电极上的电化学行为

将新型的C_(60)吡咯烷衍生物(FPD)的异构体之一修饰于玻碳电极表面,通过循环伏安法研究了木犀草素在FPD/GCE上的电化学行为,结果显示该电极对木犀草素的氧化还原过程具有良好的电催化活性。在最优实验条件下,在2×10~(-8)mol/L~10~(-5)mol/L浓度区间范围内,氧化峰电流与木犀草素的浓度呈线性关系,其线性方程为:I_(pc)=-0.0103C-3.5955(R~2=0.9901),检测限为6.6×10~(-9) mol/L。表明所制备的修饰电极对木犀草素的测定具有较高的灵敏度和良好的选择性。     

黑枸杞色素还原氧化石墨烯

石墨烯以其独特的物化性质成为目前的研究热点,氧化石墨烯的还原是制备石墨烯的关键步骤之一,但基于化学试剂的危害性,绿色还原成为目前研究的一个热点。选取青藏高原特有植物黑枸杞,从中提取花青素,利用花青素还原氧化石墨烯。利用紫外可见分光光度计、傅里叶红外光谱仪、XRD对从黑枸杞中提取的花青素、氧化石墨烯以及还原氧化石墨烯进行表征。结果表明;从黑枸杞中提取出的花青素可将氧化石墨烯上的官能团部分还原。     

基于氧化石墨烯材料的结构力学性能研究

为解决公路建设中道路材料抗开裂性及耐久性较差的问题,向其中掺入一定量的氧化石墨烯,可以在一定程度上增强道路材料的力学性能。本文主要研究掺加氧化石墨烯路面材料的抗压强度,内容包括原材料的性能分析和成型试块试验。结果表明：随着氧化石墨烯掺量的增加,抗压强度逐渐增大,当氧化石墨烯掺量为0.06%时,改性路面材料的力学性能最佳。从养护龄期对试件的强度影响分析发现,随着养护龄期的增长,试件强度增长率逐渐降低。     

氧化石墨烯浸轧-还原法制备导电棉织物

采用超声氧化剥离法制备氧化石墨烯(GO),通过浸轧-还原法得到一种高效、简单制备还原氧化石墨烯(RGO)导电棉织物的方法。探讨了GO质量浓度、GO溶液pH、还原条件、浸轧-还原次数等因素对RGO整理棉织物表面电阻的影响,采用SEM和Raman光谱对整理棉织物进行表征。结果表明,棉织物用质量浓度2.5 g/L、pH=6的GO溶液浸轧后,再用质量浓度5.0 g/L的保险粉于90℃对浸轧GO烘干后的棉织物还原30 min,得到的整理棉织物表面电阻降低至2220?,经过4次和8次浸轧-还原后棉织物表面电阻可分别降低至0.22和0.13 k?。通过SEM观察整理棉织物发现,RGO能在棉纤维表面形成薄膜并包覆纤维,且随着浸轧-还原次数的增加,棉织物表面沉积的RGO逐渐增多。Raman光谱较好地证实了GO在棉织物表面的沉积,且GO较充分地还原成RGO。通过对整理棉织物的耐洗性能测试发现,整理织物的导电耐久性较好。     

C_(60)及其衍生物的应用

Ｃ６０及其衍生物的应用研究是当前最具有挑战性的工作,作者对Ｃ６０超导体、铁磁体、Ｃ６０膜、Ｃ６０生物活性材料、Ｃ６０的催化等一些具有潜在应用前景的研究进行了介绍。     

C_(60)化学的研究概况

富勒烯是单质碳的第三种同素异形体 ,具有中空的笼形结构 ,它的家族成员可用 C2 O+ 2 H( H为六边形数目 ) [1] 。 C60 是这种分子的典型代表 ,其英文名称是 Buckminster- fullerenes,故又称之为巴基球。它的模型是截去棱角正二十面体 ,由十二个五边形面和二十个六边形面构成。自 1 990年Kratschmer W等采用石墨电弧放电的方法合成克量级的 C60 以来 ,在世界范围内掀起了研究 C60 的热潮。 C60 及相关问题的研究开辟了全新的学科领域 ,它不但涉及到化学、物理学、生物学 ,而且还涉及到天体物理学、地质科学、生命科学、医药科学、纳米技…     

氧化石墨烯的制备及还原研究

通过控制高锰酸钾的用量,采用改性悍马氧化法与氢碘酸还原法制备了一系列氧化石墨烯(GO)及还原石墨烯(RGO),研究了高锰酸钾用量对GO及RGO的形态、稳定性、成膜性能及导电性能的影响。研究结果表明:当石墨与高锰酸钾的质量比为2.5~3时,所得GO在具有较好分散性,且经还原后的膜电阻率较低,约为1.2×10-3Ω/cm。     

还原氧化石墨烯固定化溶菌酶的研究

为了改善游离酶稳定性差、易失活、不易储存等缺点,将还原氧化石墨烯(RGO)作为载体进行溶菌酶固定化研究。考察了溶菌酶浓度、缓冲液pH和固定化时间对固定化酶活力的影响,通过正交实验得出最佳固定化条件,溶菌酶质量浓度为0.5 mg/mL、缓冲液pH为6.0、固定化时间为2 h时,固定化酶的活力最高。固定化酶的最适温度为55℃、最适pH为6.5,热稳定性、耐酸碱性和储存稳定性都比游离酶有所提高。固定化酶的抑菌性明显优于游离酶,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌均具有较好的抑制效果。