這里，提出了一種自由基氧化反應(yīng)的策略，用于高效生產(chǎn)氧化石墨烯（GO）。由于GO擁有含氧官能團(tuán)，顯示出良好的分散性和組裝性，它在能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。與Hummers法相比，石墨的電化學(xué)剝離法盡管氧化程度很低，但仍被認(rèn)為是簡(jiǎn)單易操作且綠色環(huán)保的。為了獲得具有更好結(jié)晶度和更高氧化度的GO，這里提出了一種光協(xié)同電化學(xué)方法。具體操作是，通過(guò)使用草酸根離子作為嵌入離子和共反應(yīng)物，電化學(xué)剝離期間產(chǎn)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(dāng)。此外，獲得的GO結(jié)晶度提高，層數(shù)減少，且尺寸更大。基于氫鍵作用，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(yīng)用前景。這項(xiàng)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(xù)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(tǒng)計(jì)的尺寸分布，（d）單層EGO的AFM圖，（e）層數(shù)分析。
Figure 2. EGO 和 CGO的（a）SERS 和（b）FTIR 圖。其中EGO是通過(guò)光協(xié)作程序電壓調(diào)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(wú)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(xié)同電化學(xué)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(xué)詹東平教授和李劍鋒教授課題組于2020年發(fā)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(hào)：
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