热接触变质煤制备石墨烯 化学结构演化 论文

作为具有优异性能的碳材料，石墨烯的应用前景非常广阔。我国煤炭资源储量丰富，因此，以煤为原料制备石墨烯的研究需不断深化。在探讨这一领域时，淮北煤田朔里煤矿5号煤层被选为研究对象。研究中，采集了3个靠近岩浆侵入体的热接触变质煤样品作为原料，通过改进Hummers法，对原煤进行石墨化处理，并进一步通过氧化、超声剥离、还原等步骤制备石墨烯。有关煤基石墨烯的制备方法，您可以查阅详细的制备步骤和图示这里获取更多信息。

在制备的过程中，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱和X射线衍射对煤基石墨、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯逐一进行分析，结果显示3个样品制得的煤基石墨(002)晶面间距均为0.3381 nm。此时的氧化石墨烯分子结构中含有羧基、羟基和环氧基，在还原过程中，这些官能团脱落形成了还原氧化石墨烯结构中的缺陷。您可以通过访问还原氧化石墨烯的详细分析了解更多细节。

红外光谱结果表明，煤基石墨和还原氧化石墨烯中均出现了羟基的特征吸收峰，但前者的羟基为石墨化过程中残留，而后者则是氧化石墨烯未彻底还原所致。拉曼光谱分析显示，氧化石墨烯在还原后ID/IG>1，这说明还原过程中石墨烯片层表面的环氧基脱落形成了面缺陷。若需进一步了解还原方法的差异性分析，可以参考氧化石墨烯还原方法综述。

最终，由朔里热接触变质煤制备出的还原氧化石墨烯的平均层数分析显示出具有良好的应用前景。如果您对石墨烯及氧化石墨烯在分析领域的应用感兴趣，可以点击这里查看更多相关进展。