紅外光譜法氧化石墨烯表面氧化度的測定

魏 剛，顧崢燁，龔水水，光善儀，柯福佑，徐洪耀*

1.東華大學材料科學與工程學院與分析測試中心,上海 201620 2.東華大學化學化工與生物工程學院，上海 201620

引 言

氧化石墨烯是由sp2和sp3雜化碳原子組成[1 ]，氧化石墨烯由于其獨特的官能團性質可以制備不同功能材料[2]。氧化度的測定是制備功能材料的基礎。Krishnamoorthy[3]等通過X射線衍射(XRD)，X射線光電子能譜(XPS)，傅里葉變化紅外光譜(FTIR)，Zeta電位法和拉曼光譜的方法，對不同氧化程度和制備方法的氧化石墨烯進行不同雜化碳原子和氧原子的比例進行分析，但是文獻中很少進行含氧官能團(例如片層上羥基)的測試報道；采用元素分析方法，無法區分氧化石墨烯面結構氧化程度。龔水水[4]等通過紅外光譜法建立了一種測定氧化石墨烯中羧基對應氧化度的方法，其方法局限性是只測量了氧化石墨烯邊緣羧基氧化度，如果氧化石墨烯純度不能確定，無法結合元素分析推算出氧化石墨烯面上氧化程度，阻礙了利用面上氧化基團制備功能材料的進一步研究，另外，氧化石墨烯純度精確測定的報道較少。為了精確獲得氧化石墨烯面結構氧化程度，結合邊緣羧基含量的測定和元素分析數值，可進一步獲得氧化石墨烯的純度。本文采用一種類比紅外光譜法，通過結構分析，提出一種測定氧化石墨烯面結構氧化程度的有效方法，該方法具有設備簡單、重復性好和易于操作等特點。

1 實驗部分

1.1 原理

圖1 石墨烯類苯環結構推導……