无机化学学报
無機化學學報
무궤화학학보
JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY
2014年
4期
779-785
,共7页
陈军刚%彭同江%孙红娟%刘波%赵二正
陳軍剛%彭同江%孫紅娟%劉波%趙二正
진군강%팽동강%손홍연%류파%조이정
还原温度%氧化石墨%官能团%结构%湿敏性能与机理
還原溫度%氧化石墨%官能糰%結構%濕敏性能與機理
환원온도%양화석묵%관능단%결구%습민성능여궤리
reduction temperature%graphite oxide%functional groups%structure%humidity-sensitive properties and mechanism
基于氧化石墨具有多种官能团,研究了还原温度对氧化石墨结构及湿敏性能的影响.在不同温度下,对改进Hummers法制备的高氧化程度氧化石墨薄膜进行了还原,制备了不同温度条件下还原的氧化石墨薄膜湿敏元件.采用FTIR、XRD和Raman对实验样品的官能团及结构变化属性进行表征分析.结果表明:石墨被氧化后,碳原子结构层上接入-OH、环氧基、C=O和COOH官能团,底面间距增大至0.908 4 nm;利用热还原法制备石墨烯的过程中,随着还原温度的升高,氧化石墨官能团逐渐热解,石墨化区域逐渐恢复但其相对尺寸减小,缺陷增多,氧化石墨的底面间距沿c轴方向由0.908 4 nm逐渐减小到0.450 1nm;且不同温度还原的氧化石墨薄膜的电阻从10.32 MΩ减小至41.1 Ω.在11.3％～93.6％相对湿度范围内,不同温度还原的氧化石墨薄膜湿敏元件的电阻随湿度升高而显著减小;氧化石墨还原程度越高,响应时间越长,脱附时间越短;150℃还原的氧化石墨薄膜湿敏元件具有最佳的湿敏性能.
基于氧化石墨具有多種官能糰,研究瞭還原溫度對氧化石墨結構及濕敏性能的影響.在不同溫度下,對改進Hummers法製備的高氧化程度氧化石墨薄膜進行瞭還原,製備瞭不同溫度條件下還原的氧化石墨薄膜濕敏元件.採用FTIR、XRD和Raman對實驗樣品的官能糰及結構變化屬性進行錶徵分析.結果錶明:石墨被氧化後,碳原子結構層上接入-OH、環氧基、C=O和COOH官能糰,底麵間距增大至0.908 4 nm;利用熱還原法製備石墨烯的過程中,隨著還原溫度的升高,氧化石墨官能糰逐漸熱解,石墨化區域逐漸恢複但其相對呎吋減小,缺陷增多,氧化石墨的底麵間距沿c軸方嚮由0.908 4 nm逐漸減小到0.450 1nm;且不同溫度還原的氧化石墨薄膜的電阻從10.32 MΩ減小至41.1 Ω.在11.3％～93.6％相對濕度範圍內,不同溫度還原的氧化石墨薄膜濕敏元件的電阻隨濕度升高而顯著減小;氧化石墨還原程度越高,響應時間越長,脫附時間越短;150℃還原的氧化石墨薄膜濕敏元件具有最佳的濕敏性能.
기우양화석묵구유다충관능단,연구료환원온도대양화석묵결구급습민성능적영향.재불동온도하,대개진Hummers법제비적고양화정도양화석묵박막진행료환원,제비료불동온도조건하환원적양화석묵박막습민원건.채용FTIR、XRD화Raman대실험양품적관능단급결구변화속성진행표정분석.결과표명:석묵피양화후,탄원자결구층상접입-OH、배양기、C=O화COOH관능단,저면간거증대지0.908 4 nm;이용열환원법제비석묵희적과정중,수착환원온도적승고,양화석묵관능단축점열해,석묵화구역축점회복단기상대척촌감소,결함증다,양화석묵적저면간거연c축방향유0.908 4 nm축점감소도0.450 1nm;차불동온도환원적양화석묵박막적전조종10.32 MΩ감소지41.1 Ω.재11.3％～93.6％상대습도범위내,불동온도환원적양화석묵박막습민원건적전조수습도승고이현저감소;양화석묵환원정도월고,향응시간월장,탈부시간월단;150℃환원적양화석묵박막습민원건구유최가적습민성능.
