新型修飾材料-氧化石墨烯、石墨烯的制備和電化學(xué)研究.pdf

1、碳材料由于其較高的導(dǎo)電性、對許多氧還原反應(yīng)體現(xiàn)出了很高電催化活性，使之成為電化學(xué)分析領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的材料。鑒于石墨烯具有極為特殊的物理及化學(xué)屬性，大比表面積性質(zhì)、鋸齒型邊緣、室溫下較高的電子遷移速率，科學(xué)界越來越多的科研工作者加入到了石墨烯性能研究和合成的行列當(dāng)中。氧化石墨烯(GO)是石墨烯的氧化產(chǎn)物，同時(shí)也是化學(xué)還原法制備石墨烯的中間產(chǎn)物。氧化石墨烯與石墨烯的最大不同之處在于其分子片層表面含有較多活性含氧基團(tuán)，這些含氧基團(tuán)賦予了氧化

2、石墨烯更多的性質(zhì)，如可以在水中良好的分散，電子傳導(dǎo)速率的提高等等。
　　 目前科學(xué)界對于石墨烯和氧化石墨烯的研究較多，但是還未有人對于石墨烯和氧化石墨烯進(jìn)行比對研究。本文正基于此現(xiàn)狀準(zhǔn)備對石墨烯、氧化石墨烯的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行比對研究。
　　 （一）利用改良的后的Hummer法，同時(shí)借助于超聲輔助作用制各氧化石墨烯，然后利用水合肼還原合成石墨烯。并通過紅外、XRD、透射電鏡、原子力顯微鏡進(jìn)行形態(tài)表征。結(jié)果令人滿意，在表征過程

3、中發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯的片層表面比石墨烯片層表面還有更為豐富且活躍的含氧基團(tuán)，氧化石墨烯的平面結(jié)構(gòu)較平整，而石墨烯的平面呈現(xiàn)出了褶皺。
　　 （二）利用石墨烯、氧化石墨烯與Nafion結(jié)合制備出兩種的電化學(xué)傳感器Nafion/graphene/GC和Nafion/GO/GC，通過其對水中的金屬離子Pb2+進(jìn)行電化學(xué)檢測，結(jié)果顯示在，Nafion/GO/GC測定的氧化峰電流ip與Pb2+的濃度的線性范圍比Nafion/graphene/

4、GC寬，檢出限分別為1.0×10-7molL-1、2×10-8molL-1。我們借此判斷出氧化石墨烯對金屬比石墨烯修飾電極有更好的吸附作用。
　　 （三）我們借助于Nafion/graphene/GC和Nafion/GO/GC對對氨基酚進(jìn)行電化學(xué)檢測，并簡單研究其電極反應(yīng)機(jī)理。發(fā)現(xiàn)兩電極的電極反應(yīng)機(jī)理幾乎一致，但是氧化石墨烯修飾電極的檢測限比石墨烯修飾電極要低半個(gè)數(shù)量級。我們推斷是氧化石墨烯由于其表面的較多豐富而活躍的含氧基團(tuán)的