《表2 天然鳞片石墨、GO和ZnO/RGO复合材料的ID/IG比率》

《表2 天然鳞片石墨、GO和ZnO/RGO复合材料的ID/IG比率》   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《Zn还原氧化石墨烯(RGO)和ZnO/RGO自组装复合材料的电磁响应行为》


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图2为天然鳞片石墨、GO和ZnO/RGO复合材料的拉曼光图谱。可知,D峰产生于六方石墨晶格的破坏,这是由于内部结构缺陷和边缘缺陷所致。而G峰是对称sp2 C—C键在平面内伸缩振动而产生。在石墨的拉曼光谱中可以看到,分别在1 354.17cm-1(D峰)、1 580.45cm-1(G峰)、2 713.42cm-1(2D峰)和3 243.93cm-1(2G峰)处出现尖锐峰,而GO在1 354.51cm-1(D峰)和1 604.08cm-1(G峰)处出现尖锐峰。将天然鳞片石墨和GO的拉曼光谱进行对比,发现天然鳞片石墨经过氧化后D峰迅速增加而G峰变宽,说明天然鳞片石墨被大面积氧化。由图2(b)可以看到,在322.02cm-1、427.78cm-1、564.63cm-1附近产生峰位,与ZnO纳米晶体的图谱相符,说明还原期间产生的ZnO与RGO进行了自组装,与XRD的分析结果一致。在ZnO/RGO复合材料的拉曼光谱中ZnO/RGO-1复合材料在1 343.94cm-1和1 580.01cm-1处、ZnO/RGO-2复合材料在1 343.94cm-1和1 578.52cm-1处、ZnO/RGO-3复合材料在1 342.44cm-1和1 584.5cm-1处、ZnO/RGO-4复合材料在1 343.94cm-1和1 590.47cm-1处、ZnO/RGO-5复合材料在1 343.94cm-1和1 591.87cm-1处分别对应D峰和G峰。D峰和G峰的强度比(ID/IG)是衡量sp2结构域无序程度和平均大小的重要指标。表2为天然鳞片石墨、GO和ZnO/RGO复合材料拉曼光谱的D峰与G峰强度的比值。可知,天然鳞片石墨经过氧化之后,ID/IG从0.21增加到0.95,石墨被氧化完全。在GO的水热反应中加入Zn粉后,随着反应温度的升高,ID/IG先增大后减小。说明在还原反应过程中,由Zn生成的ZnO与RGO结合受温度的影响,且复合效果也随着温度变化。当温度达到50℃时,ZnO/RGO复合材料的ID/IG达到最大值,为1.30。说明此时ZnO与RGO的相互作用使sp2结构域的平均尺寸最小,体系的无序程度最大。也表明GO晶体结构中存在的镶嵌、空位、错位、杂质原子等结构缺陷在还原过程中被Zn还原所填充、替代,ZnO与RGO复合程度更高,复合效果更好,使表面层状结构更完整。