在最近发表在《期刊》上的一项研究中碳，来自大韩民国的研究人员分析了石墨烯氧化石墨烯层的厚度与氧化功能基团的氧化程度之间的相关性。他们发现，氧化程度与样品的厚度和D间距直接成比例的关系。
学习：对石墨烯氧化物的氧化程度和厚度之间的相关性的研究，图片来源：Daniel Ramirz-Gonzalez/Shutterstock.com
用氧化石墨烯对石墨烯的分层
石墨烯由于其出色的机械和电特性而广泛用于电极，传感器和储能溶液。尽管石墨烯具有2D碳板纳米结构，但在实际应用中，它以三种形式使用，即薄片，膜和粉末。
其中，粉末形式的石墨烯在溶液中的疏水性质和趋势在基质中以π键堆叠和团聚的趋势。石墨烯的低分散性可以通过氧化石墨烯来解决。
氧化石墨烯（GO）具有由溶液中表面之间引入的氧官能团诱导的亲水性，从而在层之间产生分层。因此，为了准确确定GO的物理特性，必须精确测量GO的厚度。
此外，根据各种制造过程条件，很难确定具有变化厚度的GO层数。化学蒸气沉积（CVD）进一步恶化了加工GO的结晶度，这导致石墨烯失去其电特性。
同样，石墨烯氧化越多，出现的密度缺陷就越多，从而导致化学组成和结构变化。因此，有必要研究各种制造过程产生的GOS厚度与氧化程度之间的相关性。
关于研究
在这项研究中，研究人员使用了四种称为GO1至GO4的GO，并增加了氧化程度来研究不同制造方法对其化学成分，结构变化和层厚度的影响。通过分散不同浓度的去离子（DI）水，然后进行离心和干燥，纯化所有样品。
随后，它们被旋转在金色图案上的sio上2X射线光电子光谱（XPS）的 /SI底物。为了测量层的厚度，每个样品iG/我SI考虑到硅底物获得的比率是因为GO的2D峰在测量I时的强度几乎可以忽略不计2d/我G。
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此外，通过X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）确定D间距，并通过XPS和傅立叶红外光谱（FT-IR）分析氧官能团的含量。最后，使用原子力显微镜（AFM）检查氧官能团对每个GO样品的单层厚度的含量。
观察
GO的红外光谱显示在1731、1626、1381、1232和1059 cm处的峰值-1，分别与C = O，C = C，C-OH，C-O-C和C-O键有关。SIO的XPS C1S数据2底物和氧与碳（O/C）的比率数据表明，氧化程度是GO 1样品中最高的，并且按预期的是，GO 1，GO 2，GO 3和GO 4的氧化程度降低。
此外，XRD使用bragg方程获得的D间距表明（001）或（002）平面的D间距从GO 1到1 narrow go 1 to Go 4，Go 1的值为9.69Å，对于GO 4，它是46.65Å。同样，D间距与氧化程度成正比。但是，它没有阐明获得的衍射峰是来自（001）平面还是（002）平面。随后，他们将XRD衍射峰与TEM图像的测量数据进行了比较，并得出结论认为（001）平面的峰是正确的。
AFM映射图像证实了氧官能团的存在对增加GO的厚度具有关键作用。但是，硅底物的GO的单层厚度与另一个GO上的GO的单层厚度不同。对于GO 1，两个值分别为1.044 nm和0.889 nm。此外，很明显，溶液的pH值对GO单层的厚度没有显着影响。
拉曼光谱证实了IG/我SI比率与层数和氧化程度成正比。它由曲线的斜率指示，值分别为0.1136、0.0590、0.0541和0.0465，分别为GO 1，GO 2，GO 3和GO 4。
结论
在这项研究中，研究人员分析了氧化程度和氧官能团对化学组成，结构变化和四个GO样品厚度的影响。他们发现，GO的厚度取决于O/C的比率，而GO的D间距与氧化程度成正比。
使用金色图案硅基板和I测量D间距的新方法G/我SI比率提供了氧化程度和GO层间距之间的有效相关性。
参考
Park，J.，Lee，W.，Nam，J.，Han，J.，Choi，C.，Hwang，J.碳，2022年，ISSN 0008-6223，https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/pii/s0008622321012707?via%3dihub
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