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        我國(guó)在碳納米材料表面電位設(shè)計(jì)方面取得進(jìn)展

        2014-01-30 00:52:29
        中國(guó)材料進(jìn)展 2014年1期
        關(guān)鍵詞:含氧電性物化

        石墨烯材料表面官能團(tuán)的種類和數(shù)量對(duì)其物化性能具有顯著的影響,不同官能團(tuán)的存在使其表面帶有不同的電荷,因此石墨烯材料表面電位與其物化性能存在潛在的關(guān)系。由于石墨烯材料主體成分是碳,表面官能團(tuán)只占很少的組成,但結(jié)構(gòu)和組成卻很復(fù)雜,所以表面官能團(tuán)的測(cè)定一般需要綜合多種表征手段,操作繁瑣,難度較大。表面電位的測(cè)定相對(duì)于表面官能團(tuán)的表征比較簡(jiǎn)單,采用電位作為石墨烯材料性能表征的指標(biāo),能夠顯著降低其性質(zhì)預(yù)測(cè)的難度,所以使用表面電位對(duì)石墨烯類材料性能進(jìn)行預(yù)測(cè)的研究具有實(shí)際意義。

        近日,中科院過(guò)程工程研究所研究員曹宏斌團(tuán)隊(duì)等以氧化石墨烯(GO)為基本材料,利用水合肼對(duì)其進(jìn)行不同程度的還原,系統(tǒng)研究了還原過(guò)程中,GO表面含氧官能團(tuán)種類與數(shù)量和表面電性(zeta-potential)的演變規(guī)律,從而推斷表面含氧基團(tuán)對(duì)表面電性的影響機(jī)制,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)化學(xué)還原氧化石墨烯(rGO)表面電位對(duì)其形貌和性能具有顯著影響:rGO表面電位降低會(huì)使其表面褶皺增多甚至出現(xiàn)折疊現(xiàn)象;表面負(fù)電位對(duì)重金屬離子(Cu2+)在GO基電極表面的吸附與還原具有明顯的催化作用,這對(duì)水中重金屬污染物的吸附處理和電化學(xué)檢測(cè)提供了重要的理論依據(jù),有助于快速研發(fā)與制作高選擇性電極,具有良好的應(yīng)用前景。

        相關(guān)研究成果近期發(fā)表在國(guó)際期刊Carbon上。

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