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不同氧化程度石墨烯上的纳米晶生长

材料科学 2010-02-19 v1

摘要

我们展示了一种通用的两步法,用于在两种氧化程度的石墨烯上生长铁族元素(Ni, Co, Fe)的氢氧化物和氧化物纳米晶。在水热反应中,在低氧化石墨烯片(GS)和高氧化石墨烯氧化物(GO)上观察到了截然不同的纳米晶生长行为。预涂覆在含氧表面基团较少的GS上的小颗粒,会扩散并再结晶成具有明确形貌的单晶氢氧化镍Ni(OH)2六方纳米片或氧化铁Fe2O3纳米棒。相比之下,预涂覆在GO上的颗粒则被GO上高浓度的含氧基团和缺陷钉扎,无法再结晶成明确的形状。调节反应温度可进一步控制石墨烯上生长的材料。对于与石墨烯相互作用较弱的材料,即使在高度氧化且存在缺陷的GO上,提高反应温度也能导致表面物种扩散并再结晶成更大的晶体。我们的结果表明,通过调控石墨烯的表面化学性质作为晶体成核和生长的基底,是一种控制石墨烯上纳米材料形貌的有趣新方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1002.3435,
  title  = {Nanocrystal Growth on Graphene with Various Degrees of Oxidation},
  author = {Hailiang Wang and Joshua Tucker Robinson and Georgi Diankov and Hongjie Dai*},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1002.3435},
  year   = {2010}
}

备注

JACS in press