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3.石墨烯的表征方法

石墨烯SEM图

 

 

  

      图中为石墨烯的SEM图像,可以看出石墨烯是单层平面结构,由于物质在微观状态下固有粗糙性,所以其表面出现了像波浪一样的起伏,来维持热力学稳定。

 

 石墨烯TEM图

    

      根据图像中部分深色区域,也可确定在石墨烯的表面产生了部分的重叠,证实了SEM观察中的褶皱结构。

 

石墨烯XRD

        

 

      

                                                                             XRD图

      根据对比氧化石墨烯和石墨烯的XRD图谱,可以看出,氧化石墨烯经过还原,在2θ=10.809处代表氧化石墨烯的特征峰完全消失,可证实我们制备出的确实是石墨烯。

 

石墨烯AFM图

     

      在石墨烯的AFM图谱中,根据数据显示石墨烯在z轴上的起伏程度为1nm,即厚度为1nm,且曲线波动规律,表面平均粗糙度仅为0.23nm,可看出我们制备的石墨烯厚度均匀、平整。 

 

石墨烯FT-IR图

                                     
      从石墨烯的FTIR光谱中可以得出,水中的羟基、羧基、芳环中的双键、以及环氧键的振动峰都存在,即在石墨烯的边缘处相应的含氧官能团存在。

 

石墨烯TG图

                     
      图中所示为氧化石墨烯和寡层氧化石墨烯的热重曲线,在110~230℃,样品质量急剧下降约30%,这部分为氧化石墨烯中的水分,随着温度的升高,质量仍在缓慢下降,是氧化石墨烯中的氧含量在逐渐降低。


石墨烯PL图

                        
       图中为水溶液和固态薄膜状的氧化石墨烯在500nm激发下的归一化发射光谱。GO的水溶液和固态薄膜在可见和紫外灯的照射下,都表现出了光致发光的性质,且在很大能量(波长)范围内的光致发光,发光谱从可见到近红外光区,而且在500nm到800nm之间有最大的发光强度。

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