石墨烯-银纳米粒子复合材料的制备及表征

bb20920d · 发表于 2022-4-16 13:06:02

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雅宝题库解析：
本文以Hummers法制备的氧化石墨为基础，分别采用葡萄糖、乙二醇和抗坏血酸三种还原剂原位制备了石墨烯-银纳米粒子复合材料，采用XRD、FT-IR、UV-Vis、Raman、SEM、TEM以及循环伏安等分析手段对利用不同方法所制备的石墨烯-银纳米粒子复合材料进行形貌、结构的表征以及性能研究。1．采用Hummers法成功制备了氧化石墨；所制得到的氧化石墨含有大量的含氧官能团，如羟基、羧基和环氧基团等官能团，其片层间距（0.7622nm）相比于石墨的片层间距（0.3370nm）有了较大增加。2．以无毒、绿色的葡萄糖为还原剂，在没有稳定剂的温和液相反应条件下，将氧化石墨和银氨溶液中的银氨离子同时还原，原位制备了石墨烯-银纳米粒子复合材料。结果表明，氧化石墨和银氨离子在反应过程中同时被葡萄糖还原，球形的银纳米粒子均匀分布于石墨烯片层之间，生成的银纳米粒子中存在着孪晶界，银纳米粒子的大小和分布受硝酸银用量的影响，在合适的银离子浓度下，石墨烯片层上银纳米粒子的粒径分布能很好地集中于25nm左右；复合材料中石墨烯拉曼信号由于银粒子的存在增强了7倍。3．利用醇热法成功地制备了石墨烯-银纳米粒子复合材料，并使用表面活性剂PVP对银纳米粒子的形貌进行了有效地控制。反应温度的提高可以增强乙二醇的还原能力。温度升高到160℃后，大部分的氧化石墨都能被还原从而转变为石墨烯，复合材料中银纳米粒子均呈现球形或类球形。表面活性剂PVP在乙二醇作为还原剂制备石墨烯-银纳米粒子复合材料的过程中，可以有效地控制银粒子的形貌，少量PVP的加入会使得银纳米粒子中出现棒状银纳米粒子。4．使用抗坏血酸作为绿色还原剂制备了石墨烯-银纳米粒子复合材料，研究了表面活性剂PVP对复合材料中银纳米粒子形貌的影响规律，并考察了复合材料对氯离子的检测效果。抗坏血酸的用量、反应时间、表面活性剂PVP的用量都会对复合材料中银粒子的形貌产生影响。随着表面活性剂用量不断增加，复合材料中银纳米粒子有由片状转换为球状的趋势。所制备的复合材料中石墨烯的拉曼信号强度相比于石墨烯均有不同程度的增强，最低为3倍，最高为99倍。复合材料的循环伏安曲线中显示复合材料具有良好的氯离子探测效果。

石墨烯-银纳米粒子复合材料的制备及表征

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