石墨烯納米剪裁先進(jìn)方法的研究對(duì)于基于石墨烯的電子和光學(xué)設(shè)備非常重要。本文利用模板法制作反蛋白石結(jié)構(gòu),并借助反蛋白石納米網(wǎng)結(jié)構(gòu),利用光催化還原氧化石墨烯,對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行納米剪裁,形成具有納米尺度的石墨烯。對(duì)還原后的氧化石墨烯表面進(jìn)行掃描電子顯微鏡表征和紅外光譜表征,并研究剪裁后石墨烯的電學(xué)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)表明,反應(yīng)時(shí)間、膠粒大小都會(huì)對(duì)剪裁后氧化石墨烯的周期和頸寬有影響,進(jìn)而影響還原后氧化石墨烯的電學(xué)性質(zhì)。利用納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)石墨烯進(jìn)行納米剪裁是一種可行的方法,通過控制模板尺寸和反應(yīng)條件可以控制裁剪后的性質(zhì)。 

【文章來源】：發(fā)光學(xué)報(bào). 2020,41(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

聚苯乙烯膠體微球(a)和二氧化鈦反蛋白石(b)結(jié)構(gòu)圖像

將氧化石墨烯(直徑1～5 μm,厚度0.8～1.2 nm,南京XFNANO材料技術(shù)有限公司,中國南京)添加到水中制成懸浮液(0.1%)。 將氧化石墨烯懸浮液滴加到二氧化鈦反蛋白石結(jié)構(gòu)上,控制氧化石墨烯懸浮液滴加量為22 μL/cm2,放入培養(yǎng)皿中自然干燥。圖2為制作二氧化鈦反蛋白石模板結(jié)合氧化石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)制作過程示意圖。3 光催化還原過程及表征

利用TiO2反蛋白石結(jié)構(gòu)局部還原氧化石墨烯,對(duì)還原前后的氧化石墨烯表面進(jìn)行掃描電子顯微鏡(SEM, Hitachi,4800)表征。 還原前氧化石墨烯表面SEM圖像如圖3(a)所示,還原后氧化石墨烯表面SEM圖像如圖3(b)所示。由圖3(a)、(b)對(duì)比可以看出,還原后,氧化石墨烯表面出現(xiàn)了一些圖案化,將圖3(b)區(qū)域1放大后,如圖3(c)所示,這個(gè)圖案和TiO2反蛋白石結(jié)構(gòu)相似,說明TiO2反蛋白石結(jié)構(gòu)在氧化石墨烯表面的特定位置還原了氧化石墨烯,即對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行了納米剪裁。將圖3(b)區(qū)域2放大后,如圖3(d)所示,隱約出現(xiàn)了類似圖3(c)的圖案。圖3(b)區(qū)域3放大后,如圖3(e)所示,并沒有出現(xiàn)類似反蛋白石結(jié)構(gòu)的圖案。這說明在二氧化鈦模板上滴加的氧化石墨烯厚度并不均勻,導(dǎo)致氧化石墨烯薄膜與二氧化鈦模板并沒有完全接觸,二氧化鈦模板沒有局部還原氧化石墨烯。3.2.2 紅外光譜測試


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