基于空间分辨电子能量损失谱重新审视氧化石墨烯化学
材料科学
2016-12-13 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
氧化石墨烯 (GO) 和还原氧化石墨烯 (RGO) 中含氧官能团的类型与分布仍存在很大争议。需要局域分析技术在纳米尺度上探究这些材料的化学性质。扫描透射电子显微镜中的电子能量损失谱可以提供合适的分辨率，但 GO 和 RGO 对电子辐照极其敏感。在本工作中，我们采用专门的实验装置将电子照射降低至损伤限值以下。在几纳米尺度上获得的 GO 氧分布图显示了具有不同氧化程度的分离区域。C/O 比从约 4:1 变化到 1:1，后者对应于石墨烯薄片的完全官能化。在 RGO 中，残留的氧主要集中在几十纳米宽的区域。在不同氧化水平下观察到了特定的能量损失近边结构。通过将这些发现与第一性原理模拟相结合，我们提出了一个高度氧化区域的模型，其中石墨烯被羟基完全官能化，形成类似于石墨烷的二维 sp 碳网络。
引用
@article{arxiv.1612.03594,
title = {Revisiting Graphene Oxide Chemistry via Spatially-Resolved Electron Energy Loss Spectroscopy},
author = {Anna Tararan and Alberto Zobelli and Ana M. Benito and Wolfgang K. Maser and Odile Stéphan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.03594},
year = {2016}
}