的研究近年来受到广泛关注。修饰分子可通过ππ相互作用、氢键等作用与石墨烯结合在一起提高石墨烯的分散性能而且使得对其溶解性和电学性质的调控更容易非常有利于石墨烯基复合纳米材料的组装。
21石墨烯无机纳米粒子复合材料
石墨烯的出色性质使得它成为合成金属纳米粒子的理想模板。迄今为止已有多篇有关石墨烯金属纳米粒子复合材料的报道见诸报端如金Au、银Ag、铂Pt及铜Cu等。吸附的纳米粒子类型不同复合材料所具有的性质也不同从而石墨烯金属纳米粒子复合材料已经在很多领域展现出了巨大应用价值。石墨烯半导体复合纳米材料的合成由于其在多方面的潜在应用得到了大量的关注。到目前为止已有多种半导体复合材料被成功地合成并复合到了石墨烯表面包
括二氧化钛TiO
2、氧化锌Z
O、二氧化锡S
O
2
、二氧化锰M
O
2
、
四氧化三钴Co
3O
4
、四氧化三铁Fe
3
O
4
、氧化镍NO、氧化亚铜Cu
2
O、
二氧化钌RuO
2
、硫化镉CdS及硒化镉CdSe等。关于石墨烯无机纳米粒子复合材料的制备方法主要有以下几种
221化学还原法
化学还原法是目前制备石墨烯基金属纳米材料较常用的方法。一些贵金属的
前驱体如HAuCl
4、AgNO
3
、K
2
PtCl
4
和H
2
PdCl
6
可被抗坏血酸、NaBH
4
等还原剂在石
墨烯表面还原。上海交通大学的Xu等利用氨水还原AgNO3和GO的混合液制备了
fAg纳米粒子石墨烯薄膜所得复合材料具有很好的反射率和延展性。Spreeprasad等也运用化学还原法制备了银石墨烯复合材料他们发现该材料对HgII具有很好的吸附性从而可应用在水净化领域。
此外金属氧化物如Cu
2O、S
O
2
、M
O
2
、NiO等也可通过化学还原在GOrGO表
面生成。如南京理工大学的徐超等利用醋酸铜和氧化石墨烯作为前驱体制备了
Cu
2
O石墨烯复合材料并且表现出了良好的电化学特性。
222电化学沉积法
化学还原法中使用的还原剂和有机溶剂会降低石墨烯与纳米粒子结合界面的活性从而降低复合材料的性能直接在石墨烯基体电化学沉积无机纳米材料是制备石墨烯复合薄膜一种绿色环保且高效的方法。例如Hu等将纳米金粒子直接电化学沉积到石墨烯表面制备出了具有极高催化活度的复合材料他们发
现可通过控制沉积时间和HAuCl
4
前驱体的含量调整纳米金粒子的形状和大小。最近Yu等将Pt电化学沉积到石墨烯修饰的玻璃碳电极表面从而制备了复合材料电极该电极可用于对芦丁的检测。而随着氧化石墨烯直接电化学沉积制备石墨烯工艺的出现人们发现可将GO和金属离子共沉积制备复合材料。例如湖南大
学的Liu等将GO和HAuCl
4
电化学共沉积制备出r