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1、第28卷第5期无机化学学报Vol．28No．52012年5月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY915-921不同氧化程度氧化石墨烯的制备及湿敏性能研究万臣1彭同江＊,2孙红娟2黄桥11西南科技大学理学院，绵阳621010)(2西南科技大学矿物材料及应用研究所，绵阳621010)(摘要：基于氧化石墨烯具有多种含氧官能团和极大的比表面积，研究了不同氧化程度氧化石墨烯的湿敏性能。采用改进的Hummers法制备不同氧化程度的氧化石墨，经过超声分散制备氧化石墨烯水相分散液后，制成氧化石墨烯薄膜湿敏元件。采用X射线衍射
2、、原子力显微镜、红外光谱、拉曼光谱和X射线光电子能谱对实验样品的结构和谱学特性进行表征。结果表明：石墨经氧化后，底面间距增大为0.9nm左右；随氧化剂用量的增加，氧化石墨中石墨的衍射峰逐渐消失，石墨相微晶尺寸逐渐减小，O/C原子比逐渐增大，氧化程度逐渐升高；氧化石墨烯在水相分散液中可达单层分散，单层氧化石墨烯厚度约为1.3nm；氧化石墨烯表面接有-OH、C-O-C、C=O和COOH官能团，且官能团含量随氧化程度的升高而增大；氧化石墨烯薄膜元件在室温下对湿度的响应时间约3s，灵敏度达99%；在11.3%~93.6%相对湿度范围内，元件的电阻随
3、湿度升高显著减小，较高氧化程度的氧化石墨烯薄膜的电阻对数与相对湿度呈线性变化；氧化程度越高，元件灵敏度越高，响应时间越短。关键词：氧化石墨烯；不同氧化程度；湿敏性能中图分类号：O613.71；TB34；TP212.2文献标识码：A文章编号：1001-4861(2012)05-0915-07PreparationandHumidity-SensitivePropertiesofGrapheneOxideinDifferentOxidationDegree1＊,221WANChenPENGTong-JiangSUNHong-JuanHUANGQ
4、iao(1SchoolofScience,SouthwestUniversityofScience&Technology,Mianyang,Sichuan621010,China)(2InsitituteofMineralMaterials&Application,SouthwestUniversityofScience&Technology,Mianyang,Sichuan621010,China)Abstract:Basedonthevariousoxygenicfunctionalgroupsandhugespecificsurfac
5、eareaofgrapheneoxide,thehumiditysensitivepropertiesofgrapheneoxidewithdifferentoxidationdegreehasbeenresearched.ThegraphiteoxidesampleswithdifferentoxidationdegreewerepreparedbymodifiedHummersmethod.Thenthesamplesweredispersedinwaterbyultrasonicationtoformhomogeneousgraphe
6、neoxidedispersions,andthehumiditysensingelementsofthingrapheneoxidefilmwereprepared.StructuralandspectralanalysisfortheexperimentprocesssampleswerecarriedoutbyX-raydiffraction,scanningprobemicroscopy,infraredspectrum,RamanspectrumandX-rayphotoelectronemissionmicroscopy.The
7、resultsshows:thebasalspacingofgraphiteoxideisabout0.9nm.Withtheincreasingofoxidationdegree,diffractionpeakofgraphiteingraphiteoxideweregraduallydisappearing,thecrystallitesizeofgraphitephasedecreasing,O/Cratioincreasingandthedegreeofoxidationgoingup.Monolayergrapheneoxidew
8、iththethicknessof1.3nmmoreorlesscanbedispersedinwater.FunctionalgroupsofOH,C-O-C,C=OandCO
