反应条件对水合肼还原氧化石墨烯表面官能团还原效率的影响

摘要：

石墨烯因具有特殊的纳米结构和优异的性能而成为当前的研究热点.实验综合考虑了氧化石墨烯与水合肼的质量配比、反应时间、反应温度和pH值四个因素,采用四因素三水平正交试验系统研究了反应条件对氧化石墨烯各基团还原效率的影响机制.傅里叶红外光谱和透射电子显微镜的结果表明:通过改变反应条件,氧化石墨烯中的主要官能团如羟基、羰基和环氧基均可得到不同程度的还原.进一步利用FT-IR图谱分析软件,采用基线法计算分析表明:(1)氧化石墨烯与水合肼的质量配比是影响还原程度的最主要因素;(2)还原羧基的最佳条件为氧化石墨烯与水合肼质量配比10∶9、反应时间80 min、反应温度100℃、pH值7;还原羟基与环氧基的最佳实验条件相同,均为氧化石墨烯与水合肼质量配比10∶8、反应时间80 min、反应温度100℃、pH值8;(3)可以通过控制反应条件达到采用水合肼选择性还原石墨烯表面羟基、环氧基及羧基的目的.研究结果将为研究化学还原氧化石墨烯机理及制备高性能石墨烯奠定基础.

关键词：氧化石墨烯、水合肼、反应温度、pH值、表面官能团

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分类号：O613.71(无机化学)

资助基金：国家自然科学基金21203082,51273087,51108455,21071070;辽宁省教育厅自然基金LT2011001;辽宁省科技自然基金201102084;辽宁大学青年基金2011LDQN02,2012LNDQN9

在线出版日期：2014-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：243-250