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廈門大學詹東平教授和李劍鋒教授課題組--光協同電化學合成氧化石墨烯
       這里,提出了一種自由基氧化反應的策略,用于高效生產氧化石墨烯(GO)。由于GO擁有含氧官能團,顯示出良好的分散性和組裝性,它在能源和環境的可持續發展中發揮著重要作用。與Hummers法相比,石墨的電化學剝離法盡管氧化程度很低,但仍被認為是簡單易操作且綠色環保的。為了獲得具有更好結晶度和更高氧化度的GO,這里提出了一種光協同電化學方法。具體操作是,通過使用草酸根離子作為嵌入離子和共反應物,電化學剝離期間產生的羥基自由基界面濃度增加,并且氧化程度與Hummers法制備的GO相當。此外,獲得的GO結晶度提高,層數減少,且尺寸更大?;跉滏I作用,苯胺共組裝的GO膜可選擇性滲透水分子,但由于靜電作用,Na +,K +和Mg2 +不可滲透。因此,它在水淡化和凈化方面具有潛在的應用前景。這項工作為電剝離期間石墨烯的直接功能化及功能化后石墨烯的后續組裝提供了一種新穎的方法。
 
Figure 1. (a)EGO的SEM圖,(b)TEM圖,插圖為電子選取衍射圖,(c)統計的尺寸分布,(d)單層EGO的AFM圖,(e)層數分析。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
  
Figure 2. EGO 和 CGO的(a)SERS 和(b)FTIR 圖。其中EGO是通過光協作程序電壓調控所制備,而CGO是由Hummers法制備。
 

Figure 3. (a)CGO (曲線 a), 有光照下制備EGO (曲線b), 無光照下制備 EGO(曲線c)的 XPS 圖,(b)有光照下制備EGO的C 1s XPS圖,(c)熱重分析。
 

Figure 4. 光協同電化學合成EGO的原理示意圖。
 

Figure 5. (a) 石墨,EGO, 和 CGO的XRD 圖, (b) EGO和苯胺共組裝的EGO膜(定義為MEGO)的XRD圖,(c) MEGO 的N 1s XPS圖, (d) 三種鹽溶液滲透MEGO 膜的情況。
 
     該研究工作由廈門大學詹東平教授和李劍鋒教授課題組于2020年發表在J. Am. Chem. Soc.著名期刊上。原文:Photosynergetic Electrochemical Synthesis of Graphene Oxide。

本帖摘自《石墨烯雜志》公眾號:

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