[发明专利]一种氧化石墨烯综合检测方法在审
申请号: | 201811575202.3 | 申请日: | 2018-12-21 |
公开(公告)号: | CN109540827A | 公开(公告)日: | 2019-03-29 |
发明(设计)人: | 李星;刘长虹;蔡雨婷;漆长席 | 申请(专利权)人: | 四川聚创石墨烯科技有限公司;大英聚能科技发展有限公司 |
主分类号: | G01N21/35 | 分类号: | G01N21/35;G01N21/65;G01N23/2273 |
代理公司: | 成都中玺知识产权代理有限公司 51233 | 代理人: | 邢伟;谭昌驰 |
地址: | 610036 四川省遂宁*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 氧化石墨烯 红外光谱图 拉曼光谱图 综合检测 傅里叶变换红外光谱分析 拉曼光谱测试 测试 能谱图 检测 分出 | ||
本发明提供了一种氧化石墨烯综合检测方法。所述检测方法包括以下步骤:从氧化石墨烯分出第一样品、第二样品和第三样品,对第一样品进行傅里叶变换红外光谱分析测试,得到氧化石墨烯的红外光谱图,对第二样品进行X射线光电子能谱分析测试,得到氧化石墨烯的X射线光电子能谱图,对第三样品进行拉曼光谱测试,得到氧化石墨烯的拉曼光谱图;根据所述红外光谱图和所述能谱图确定氧化石墨烯上官能团的种类和数量,根据所述拉曼光谱图确定氧化石墨烯的层数。本发明的有益效果包括:方法简便、能够准确的检测出氧化石墨烯上官能团的种类和数量、以及氧化石墨烯的具体层数。
技术领域
本发明涉及氧化石墨烯材料检测领域,特别地,涉及一种对氧化石墨烯的综合检测方法。
背景技术
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。虽然石墨烯具有独特结构和许多优异性能,但是由于单一的完整的六元环结构导致在分散过程中分子间产生很强的作用力,结果让各片层堆叠;由于表面的稳定惰性,使其难溶分散在溶剂中,更难与其他有机或无机的材料均匀的复合,这是石墨烯在应用的过程中的一个令人十分困扰的问题。而氧化石墨烯(GO)不仅含有多种官能团,同时还能被小分子或者聚合物插层或剥离,能有效改善复合物材料的性能。
通常认为,只有层数在10层以下的石墨才可以看作是二维结构,冠以石墨烯的称谓。根据氧化石墨烯层数的不同,其电子结构会发生显著变化,从而影响其导电性,这在锂离子电池的应用领域十分关键。另外,有研究表明,单层氧化石墨烯的导热性,透光性更好,多层氧化石墨烯对有机染料的光降解效率更高。因此,对氧化石墨烯层数测量方法的研究有助于深入理解氧化石墨烯性能与微观结构之间的关系。
为了其在相关领域中发挥更大的作用,人们近几年深入研究地去了解氧化石墨烯的结构性质(例如层数),而氧化石墨烯的结构性质与其官能团的种类及数量密切相关,因此,对氧化石墨烯的鉴定,特别是其上官能团种类和数量、以及层数的鉴定是十分重要的。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如,本发明的目的之一在于提供一种能够精确地鉴定氧化石墨烯信息的检测方法。
为了实现上述目的,本发明提供了一种氧化石墨烯综合检测方法。所述检测方法可包括依稀按步骤:从氧化石墨烯分出第一样品、第二样品和第三样品,对第一样品进行傅里叶变换红外光谱分析测试,得到氧化石墨烯的红外光谱图,对第二样品进行X射线光电子能谱分析测试,得到氧化石墨烯的X射线光电子能谱图,对第三样品进行拉曼光谱测试,得到氧化石墨烯的拉曼光谱图;根据所述红外光谱图和所述能谱图确定氧化石墨烯上官能团的种类和数量,根据所述拉曼光谱图确定氧化石墨烯的层数,其中,所述确定氧化石墨烯上官能团种类的步骤包括:在所述红外光谱图上查找中红外区,获取所述中红外区上吸收峰对应的波数,将所述波数与红外光谱数据库进行比对,确定氧化石墨烯上官能团的种类;所述确定氧化石墨烯上官能团数量的步骤包括:根据结合能的大小判断所述能谱图上各个峰对应的元素,通过灵敏度因子对各元素所对应峰的峰强进行修正,通过修正后各元素所对应峰峰强之间的比值得到各元素的相对含量比,根据所述相对含量比,确定氧化石墨烯上官能团的数量;所述确定氧化石墨烯层数的步骤包括:根据所述拉曼光谱图计算IG/I2D,当IG/I2D小于1.0时,初步判断氧化石墨烯为单层或双层结构;当IG/I2D为1.0~1.5时,初步判断氧化石墨烯为3层或4层结构;当IG/I2D大于1.5时,初步判断氧化石墨烯为5层以上结构,其中,所述IG表示G峰强度,所述I2D表示2D峰强度。
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