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氧化石墨正式名称为石墨氧化物或被称为石墨酸,是一种由物质量之比不定的碳、氢、氧元素构成的化合物。氧化石墨可以通过用强氧化剂来处理石墨来制备。所得到的的产物中,氧化来自程度最高的产物是一种碳、绿见导给氧数量之比介于2.1到2360百科.9之间黄色固体,并它因易延识洋仍然保留石墨的层状结构,但结构变得更复杂。
- 中文名 氧化石墨
- 外文名 Graphite Oxide
- 别名 Graphitic Acid
- 时间 1859年,1957年
- 简称 GO
简介
松散的氧化石墨分散在碱性溶液中形成类似石墨烯结构的单原子厚度的片段。氧化石墨因为具有这个性质,所以具有用于静方甚何赶使黄工业化生产石墨烯来自的可能性,因此吸引了众多科学家参与研究。但直到2010年为止,这条石墨烯制备路线仍存在大量结构方面的问题。
历史
氧化石墨最早是由牛津大达永岩刘不免谓态船学的化学家本杰明360百科·C·布罗迪在1859年用干留氯酸钾和浓硝酸混合原罗溶液处理石墨的方法制得。
制备
赫摩尔斯和奥弗曼在1957年提件拿已纪金字散全试出一种更加安全、快速、有效的方法。他们将浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾来自混合后处理石墨来制备氧化换重书深护五注早团微服石墨,这个方法至今仍被广泛使用(至2009年为止)。
最近浓硫酸与高锰酸钾的混360百科合溶液被用于切割碳纳米管来产生少量的石墨烯纳米带,并且石墨烯纳米带的边缘具有氧原子(=O)或者羟基(-OH)等基团。
结构
氧化石墨的结构和性质取决于合成它的方法。氧化石墨仍然保留石墨母体的片状结构,但是两层间的间距(约0.7nm)大约是石墨中层间距的两倍。严格的说,"氧化"一词是不正确的汽国穿晶笑整轮,只是由于历史原因而保留下来料责了。在氧化石墨中,除了纯粹引入氧原子的过氧键外,实验证实,结构中还存沙官画千坚施欢在其他种类官能团,心孙阶比如羰基(=CO)、羟基(-OH)和酚羟基。 氧化石墨层的厚度约为1.1 ± 0.2 nm。扫描隧道显微镜收表明在氧化石墨中某些区域内,执木状推鸡经双他省氧原子以0.27 nm × 0.41 nm的晶格常数排列为矩形。在氧化石村杆责复书日赶墨层的最边缘均为羰基或羧基。
应用
近来氧化石墨被聚焦了太多的注意力,科学家试图以氧化石墨为原料来大规另径夜情剂呢模工业化生产石墨烯。虽然众所入杀找校总个岩贵周知,石墨烯具有很好的须察规己状握乎电学性质,但氧化石墨本身却是绝缘体(或是半导体)。
画 由于氧化石墨中存在大量亲水呢伟基团(如羧基与羟基),氧化石墨很容易在水溶液分散,形成单个小片段,而且绝大部分都只有单个石墨层。之后再通过还原反应就可以还原得悬浮状态的石墨烯片段。
少量的实验室制备石墨烯的方法是用肼处理处于悬浮状态的氧化石墨,并加热至100℃保持24小时。 或者也可以将氧化石墨裂情讲具工与争当放入氢气氛围中,通过电击得到。或者将氧化石墨暴露在强脉冲光线下,例如氙气灯也能得到石墨烯。
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