這里，提出了一種自由基氧化反應的策略，用于高效生產(chǎn)氧化石墨烯（GO）。由于GO擁有含氧官能團，顯示出良好的分散性和組裝性，它在能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。與Hummers法相比，石墨的電化學剝離法盡管氧化程度很低，但仍被認為是簡單易操作且綠色環(huán)保的。為了獲得具有更好結(jié)晶度和更高氧化度的GO，這里提出了一種光協(xié)同電化學方法。具體操作是，通過使用草酸根離子作為嵌入離子和共反應物，電化學剝離期間產(chǎn)生的羥基自由基界面濃度增加，并且氧化程度與Hummers法制備的GO相當。此外，獲得的GO結(jié)晶度提高，層數(shù)減少，且尺寸更大。基于氫鍵作用，苯胺共組裝的GO膜可選擇性滲透水分子，但由于靜電作用，Na +，K +和Mg2 +不可滲透。因此，它在水淡化和凈化方面具有潛在的應用前景。這項工作為電剝離期間石墨烯的直接功能化及功能化后石墨烯的后續(xù)組裝提供了一種新穎的方法。
Figure 1. （a）EGO的SEM圖，（b）TEM圖，插圖為電子選取衍射圖，（c）統(tǒng)計的尺寸分布，（d）單層EGO的AFM圖，（e）層數(shù)分析。
Figure 2. EGO 和 CGO的（a）SERS 和（b）FTIR 圖。其中EGO是通過光協(xié)作程序電壓調(diào)控所制備，而CGO是由Hummers法制備。
Figure 3. （a）CGO (曲線 a), 有光照下制備EGO (曲線b), 無光照下制備 EGO（曲線c）的 XPS 圖，（b）有光照下制備EGO的C 1s XPS圖，（c）熱重分析。
Figure 4. 光協(xié)同電化學合成EGO的原理示意圖。
Figure 5. (a) 石墨，EGO, 和 CGO的XRD 圖, (b) EGO和苯胺共組裝的EGO膜（定義為MEGO）的XRD圖，(c) MEGO 的N 1s XPS圖, (d) 三種鹽溶液滲透MEGO 膜的情況。
該研究工作由廈門大學詹東平教授和李劍鋒教授課題組于2020年發(fā)表在J. Am. Chem. Soc.著名期刊上。原文：Photosynergetic Electrochemical Synthesis of Graphene Oxide。
本帖摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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