石墨烯是最新的一种新型材料,据研究发现,其独特的高强度、高导电性、高导热性、透明、薄小等特性使得其在材料科学、生物医学、电子信息等领域得到广泛应用。然而,由于石墨烯的制备方法相当复杂,石墨烯的质量也相当难以把握,因此,石墨烯的检测成为石墨烯应用领域中必不可少的一项工作。
石墨烯检测配方,其实就是一种检测石墨烯质量的方法。在石墨烯领域,目前可以使用的检测方法包括拉曼光谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、TGA分析等多种方法。以下将结合目前的研究成果,综合提供一种简单易行的石墨烯检测配方。
步骤一:封装
石墨烯粉末制备成液态后,必须封装,否则可能会被氧气或其他气态环境污染。封装操作应在无氧或干燥的条件下进行。将石墨烯粉末均匀地分散在针对石墨烯材料封装的聚乙烯醇(PVA)中,然后放入烘箱中进行加热处理。封装后,石墨烯对外界氧气免疫,利于继续实验操作。
步骤二:拉曼光谱检测
拉曼光谱是检测石墨烯最常用的一种方法。拉曼光谱技术主要是通过激光束的反射和散射,观察样品表面的光学和光子特性。目前,从多个研究成果和论文中可以看到,Ramanene™专业版由于其高灵敏度、良好的控制性和稳定性而成为检测石墨烯的重要工具。 拉曼光谱技术可以帮助确定石墨烯的结构、层数和缺陷等。将封装过的石墨烯样品放入拉曼光谱仪中,在制定好的参数下对其进行检测,最终得出拉曼谱图,即可判断石墨烯纯度以及检测石墨烯是否存在切割、氟化等缺陷。
步骤三:透射电子显微镜(TEM)检测
透射电子显微镜是一种高分辨率的检测方法,透过精细调节的光学镜头和特制样品台可以看到物质中的各种细微结构。在石墨烯领域,TEM技术可以通过检测样品中的原子层厚度,确定石墨烯的层数,同时可以确定石墨烯的形态特征。将封装过的石墨烯样品放入TEM中,通过精细调节的光学镜头对其进行观测和拍照,最终可以得出石墨烯样品的横向和纵向尺寸,以及层数厚度等结构信息。
步骤四:TGA分析
中文全称热重分析(Thermal Gravimetric Analysis),是一种通过测量样品质量随温度变化的变化规律,在实验室环境下对样品热稳定性进行分析和测试的方法。将封装过的石墨烯样品放入TGA仪器中,通过不断升高样品的温度,测定其在不同温度下的失重率、燃烧时间等参数,以评估石墨烯样品的热稳定性和热分解特性等。
综上所述,石墨烯检测配方主要包括封装、拉曼光谱检测、透射电子显微镜(TEM)检测和TGA分析四大步骤。不同的检测方法在不同领域中都有其优缺点,研究人员应根据实际情况,结合不同的检测方法,以最大化提高石墨烯样品的质量和稳定性。