Page 69 - 《精细化工》2021年第10期
P. 69
第 10 期 柳泽鑫，等: 弹性石墨烯气凝胶的制备及对含油污水的吸附 ·1999·
为了更加清晰地分析材料的元素组成及变化， O—H、C—O 和 C—O—C 的伸缩振动峰明显减弱甚
–1
分别测定 GO 和 RGA 的 C 1s 谱图，如图 2b、c 所 至消失，而 RGA 在 1565 cm 处 C==C 的伸缩振动
示。GO 的 C 1s 图谱由 4 组峰组成，分别为 C— 峰明显增强，说明 GO 中大部分含氧官能团被还原，
C/C==C（284.6 eV），C—O（286.7 eV），C==O 氧化石墨烯被还原成还原氧化石墨烯，这与 XPS 的
（287.5 eV）和 O—C==O（288.6 eV），RGA 的 C 1s 结果相一致。
谱图中同样含有 C—C/C==C，C—O，C==O 和 O— 2.4 Raman 分析
C==O 4 组峰，但其含量发生明显变化。GO 和 RGA 图 4 为 GO 和 RGA 的 Raman 光谱图。GO 在
–1
中 C 1s 的结合态和相应的碳结构峰面积百分比如表 1350（D 峰）和 1590 cm （G 峰）附近有两个特征
2
1 所示，在 GO 中 286.7 eV 处 C—O 峰面积百分比为 峰，D 峰与 sp 杂化结构破坏或官能团引入引起的缺
2
40.08%，经还原后的 RGA 中，C—O 峰面积百分比降 陷结构有关，G 峰是石墨烯 sp 杂化碳碳双键平面内
–1
为 21.38%，C—C/C==C 峰面积百分比由 46.67%增 拉伸振动引起的，RGA 在 1350 和 1590 cm 附近同
加到 60.06%。GO 与 RGA 中 C 种类的含量变化表 样具有特征峰。I D /I G （I D 为拉曼光谱中 D 峰的峰强
明，经过水热还原后，GO 中大量的含氧官能团被 度，I G 为拉曼光谱中 G 峰的峰强度）是衡量石墨烯
除去，其中 C—O 的含量变化最大，说明在还原过 结构破坏情况的常用方法，I D /I G 越大说明石墨烯样
程中 C—O 键比 C==O 和 O—C==O 更易断裂。 品的缺陷程度越大。由图 4 可知，RGA的I D/I G 为1.51，
大于 GO 的 I D/I G（0.96），说明经过水热还原后，石
表 1 GO 和 RGA 中 C 1s 的结合态和相应的碳结构含量 墨烯片层产生了更多缺陷结构，这使得材料表面更
Table 1 Bound state and corresponding carbon structure
content of C 1s in GO and RGA 加不均匀，从而可以提供更多的吸附位点，增加材
料的吸附性能 [24-25] 。
C 1s 分峰中相关 C 种类的峰面积百分比/%
名称
C—C/C==C C—O C==O O—C==O
GO 46.67 40.08 9.00 4.25
RGA 60.06 21.38 11.67 3.89
注：含量通过峰面积归一化法计算得到。
2.3 FTIR 分析
图 3 为 GO 和 RGA 的 FTIR 谱图。
图 4 GO 和 RGA 的 Raman 谱图
Fig. 4 Raman spectra of GO and RGA
2.5 SEM 分析
图 5 为 RGA 在不同放大倍数下的 SEM 图。
图 3 GO 和 RGA 的 FTIR 谱图
Fig. 3 FTIR spectra of GO and RGA
–1
GO 在 3420 cm 处出现一个宽而强的特征峰，
–1
对应于 O—H 的伸缩振动峰；1735 cm 处对应于羧
–1
基 C==O 的伸缩振动峰；1623 cm 处对应于酮羰基
–1
C==O 的伸缩振动峰；1400 cm 处对应于 O—H 的
–1
弯曲振动峰；1227 cm 处对应于羧酸 C—O 的伸缩
–1
振动峰；1125 cm 处对应于 C—OH 的伸缩振动峰；
–1
966 cm 处对应于 C—O—C 的伸缩振动峰。相比于 图 5 RGA 的 SEM 图
GO，经过水热还原后得到的 RGA 中，含氧官能团 Fig. 5 SEM images of RGA
