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石墨烯的紫外-可见光谱分析

紫外-可见光光谱可用于石墨烯的定性分析。在石墨烯及其复合材料的制备过程中,将所得产物的紫外图谱与石墨烯或者其衍生物的紫外谱图相比较,即可判定所得产物是否为石墨烯或其衍生物。

据文献报道,氧化石墨(GO)水溶液在约230和300nm处有两个特征吸收峰,分别对应着芳香C—C键的跃迁和C —O键的跃迁; 而石墨烯(GN)的特征吸收峰在约270nm处, 对应于芳香C—C键的跃迁。据此,将相同测试条件下所得的未知产物紫外谱与GO或GN的谱图进行对比,即可判定产物是否为二者之一。

紫外-可见光光谱可以用于氧化石墨还原程度的鉴定和还原过程的监控。因为氧化石墨(GO)和石墨烯(GN)具有不同的紫外吸收特征峰,采用不同途径对GO进行还原的过程中,GO中的含氧基团不断被去除,石墨烯中原有的sp2结构逐渐恢复,产物的共轭性得到提高。体现在紫外谱上,随着还原的进行,约300nm的吸收峰逐渐减弱并终消失,约230nm的吸收峰不断红移并靠近石墨烯在约270nm处的吸收峰,且整个谱带的吸收强度逐渐增加。

图 氧化石墨随还原时间变化的紫外谱图