石墨烯和氧化石墨烯表面功能是什么?
2010年,,諾貝爾物理學獎頒發(fā)了Geim 和Novoselov 以表彰他們在石墨烯材料方面的開創(chuàng)性研討,。石墨烯是現(xiàn)在自然界發(fā)現(xiàn)的最薄材料,屬二維結(jié)構(gòu),,單層厚度僅有0.3354nm,。它能夠經(jīng)過卷曲形成零維富勒烯,、一維碳納米管,也可平行堆徹構(gòu)成三維結(jié)構(gòu)的石墨,。石墨烯具有優(yōu)異的力學功用,、 熱學功用和電學功用、電化學功用,、大比表面積和高透明度等特別的理化特性,,使其在新式復合材料、光電材料,、生物傳感器,、催化劑、藥物傳輸?shù)缺姸囝I(lǐng)域中有著巨大的潛在價值,。
制備石墨烯及氧化石墨烯的方法主要有:機械剝離法,、熱膨脹剝離法、電化學法,、氣相堆積法,、晶體外延生長法和氧化還原法以及其它方法。 氧化石墨烯具有和石墨烯類似的平面結(jié)構(gòu),,表面含有很多的活性基團,, 如羥基(-OH)、環(huán)氧基[-C(O)C-],、羰基(-C=O),、羧基(-COOH),、酯基(-COO-)等,。 由于石墨烯本身的不溶性以及片層之間存在范德華力和 π-π 堆積作用 , 一般情況下石墨烯在水和有機溶劑中易發(fā)生不可逆的集合和沉淀,。
單一組分的石墨烯材料本身存在一定的限制,,如電化學活性較弱,簡單發(fā)生集會,,不易加工成型等,, 極大地限制了石墨烯的運用。因而,,石墨烯和氧化石墨烯的功用化改性對拓寬其運用就顯得至關(guān)重要,。關(guān)于石墨烯的功用化研討已經(jīng)有了廣泛的研討, 并且已經(jīng)宣布了系列優(yōu)異的總述,,既有側(cè)重功用化修飾方法(物理修飾,、化學修飾),也有側(cè)重功用化產(chǎn)品的功用與運用,。
對石墨烯或氧化石墨烯的功用化都是依據(jù)其本征結(jié)構(gòu)進一步修飾,。從石墨烯和石墨烯的本征結(jié)構(gòu)(化學鍵,、官能團)啟航,分類介紹功用化改性方法,。首先,,介紹了石墨烯和氧化石墨烯的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì),將依據(jù)表面結(jié)構(gòu)特征的功用化改性分為三種情況,;非共價鍵作用的功用化改性,、共價鍵結(jié)合的功用化改性和元素摻雜改性。接著,,對典型反應(yīng)類型的反應(yīng)進程和反應(yīng)條件及其研討方法作了詳細的歸類和體系的總結(jié),。終究,對石墨烯和氧化石墨烯的表面功用化改性作了展望,。

