磷酸在GO插层阶段的功能化调控及机理

摘要：

针对氧化石墨烯(GO)制备过程中插层阶段的调控及机理研究对GO功能化应用于电极材料具有重要的研究意义.本文在改进Hummers法的基础上,向H2SO4插层剂中加入不同体积的H3PO4,制备了不同氧化程度的GO.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征手段,分析了不同氧化程度的GO的微观形貌、元素组成、氧化程度,以探究H3PO4在插层石墨过程中的作用机理;并采用循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)对不同H2SO4/H3PO4体积比下的GO进行电化学性能测试,分析了H3PO4对GO电化学性能的影响,以达到调控石墨的插层氧化从而提升GO导电性的目的.结果表明,单一的H2SO4使GO基面上的邻位二醇过度氧化造成孔洞,H3PO4的加入会扩大石墨层间距,使氧化剂更易进入石墨层间,并与1,2-二醇反应生成环状结构以起到保护基面的作用,从而提高GO的导电性.H3PO4作为辅助酸会协助H2SO4制备基面更加完整且氧化程度更高的GO,但其酸性较弱,不可完全代替H2SO4在氧化过程中的作用.

关键词：氧化石墨烯、磷酸插层、机理研究、电化学、化学反应、部分氧化

所属期刊栏目：45

分类号：O646;TQ232(物理化学（理论化学）、化学物理学)

在线出版日期：2024-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：132-142