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·410· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

GO 片层表面的 AFM 形貌，可以看到 GO 片层表面 图 3 是 GO 的 FTIR（图 3a）和 XPS（图 3b）
存在凸起棱角，这是由于 GO 片层的边缘部位容易 图谱，主要用于表征 GO 的化学基团及其相对含量。
1
被氧化而产生羧基、羟基、羰基等基团，造成了几 图 3a 表明，石墨中含有羟基（3355 cm ）、羰基
1
1
个叠加在一起的 GO 片层边缘部位的厚度大，许多 （1635 cm ）及环氧基（1126 cm ）等化学基团，
GO 片层聚集后，不同的边缘部位累积就形成了不 这些化学基团主要是石墨与环境中的氧气发生氧化
规则的凸起棱形形貌。图 1d 为 GO 分散液中 GO 片 反应的结果，主要发生在石墨的边缘部位，对应于
层的 TEM 图，从图中能够观察到主要是 GO 单片层 石墨含氧质量分数为 4.65%。GO 的 FTIR 图谱中含
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1
和双片层，其中的多片层是由单片层叠加而成，说 有羟 基（ 3355 cm ）、羧基 （ 1731 cm ）、羰基
1
明 GO 分散液中 GO 主要以单片层和双片层存在。 （ 1626 cm ）、 环氧基（ 1368 、 1265 、 1119 和
1
图 1e 是 GO 分散液中 GO 的 AFM 形貌，表明 GO 1056 cm ）等化学基团的吸收峰，表明经过预氧化
片层尺寸在 50~450 nm，厚度在 2.1~4.1 nm，由于 及氧化过程，在 GO 片层接枝上羟基、羧基、羰基
GO 片层的层间距为 0.84 nm 及单片层厚度约为 和环氧基等化学基团，使其含氧质量分数增加为
1.1 nm [24] ，因此，GO 分散液主要由 1~2 片层的 GO 35.83%。图 3b 是 GO 的 XPS 图谱，表明 GO 中主
-
聚集而成。图 1e 1 、e 2 和 e 3 为 GO 片层侧面形貌，说 要含有 C==C、C—O、C==O 和—COO 等化学基团，
明 GO 片层的表面不平整，是由 GO 单片层通过折 它们的质量分数分别为 32.1%、37.5%、15.6%和
叠、弯曲及叠加而成，GO 片层侧视厚度为 1.8~ 14.8%。GO 的 FTIR 和 XPS 检测结果表明，GO 中
2.6 nm，相当于 2 个 GO 单片层叠加的效果。总之， 含有羟基、羧基、羰基和环氧基等化学基团。
图 1 中的微观形貌结果说明 GO 分散液中主要是由
不多于 2 个的单片层 GO 叠加而成。
石墨及 GO 的氧含量见图 2a。结果表明，石墨
的氧质量分数为 4.65%，说明石墨粉自身会发生一
些氧化反应，GO 的氧质量分数达到 35.83%。图 2b
是石墨及 GO 的 XRD 图谱，可以看出，石墨的层间
距为 0.33 nm，GO 的层间距为 0.84 nm，说明氧化
时氧化剂渗入石墨片层之间并产生了含氧化学基
团，扩大了层间距。

图 3 GO 的 FTIR（a）和 XPS（b）谱图
Fig. 3 FTIR (a) and XPS (b) spectra of GO

2.2 PP/GO 复合材料的结构表征
PP 及 PP/GO 复合材料（GO 含量 0.4%）的 FTIR
谱图见图 4。在 PP 的 FTIR 谱图中，2963 及 2872 cm 1
处是—CH 3 、—CH 2 —的非对称伸缩峰，1455 cm 1
1
处是—CH 2 —的弯曲振动特征峰，1370 cm 处是—
1
CH 3 的弯曲振动峰，1180 及 1005 cm 处分别是—

CH 3 的面外摇摆振动峰和==C—H 弯曲振动峰。在
图 2 石墨及 GO 含氧量（a）和 XRD 图谱（b）
1
Fig. 2 Oxygen content (a) and XRD patterns (b) of PP/GO 复合材料的 FTIR 谱图中，3350 cm 处是由
graphite and GO GO 中的—OH 伸缩振动造成，1731 cm 处也出现
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