氧化石墨烯掺杂碳量子点的结构稳定性分析

2020-08-13陈游洋王静汪九歌齐经纬

安徽化工 2020年4期

陈游洋，王静，汪九歌，齐经纬

（安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南232001）

2004年，英国科学家分离出石墨烯，其巨大的潜力受到了众多研究者的青睐。作为一种导电性优异的碳纳米材料，石墨烯具有超高的理论容量、超高载流子迁移率以及大的比表面积等优势[1]，是制造超级电容器热门材料之一。但是石墨烯本身容易堆积，阻碍了其在电极中的应用[2-6]。根据众多文献报道，将石墨烯与其他碳纳米材料复合，可以制备出许多具有优异光学、机械和电学性能的石墨烯纳米复合材料，这些复合材料可以通过适当设计界面相互作用，使其组分的特性达到结构稳定性和多功能性[7]。自石墨烯被发现以来，碳基复合材料尤其是与石墨烯相关的各种复合材料都得到了飞速发展，除此之外，尤其是在过去的十多年，石墨烯及其复合材料在化学/生物医学传感和生物成像等各个领域都有了迅速发展[8]。而碳量子点作为一种新型的碳纳米材料，除了具有传统碳材料的特性，还具有无毒且易进行掺杂修饰功能化等优点[9-11]。在实验中，通过碳点与氧化石墨烯的复合，对其进行修饰，可极大地缓解氧化石墨烯的团聚现象，使复合材料具有更优异的结构稳定性，并且在复合反应的过程中，新型碳基复合材料产生了更多的活性位点[12]，以及在氧化石墨烯表面增加了大量的含氢氧官能团。