通過(guò)Brodie方法制備了具有高度多分散粒徑分布的氧化石墨烯（GO），并對(duì)其分散穩(wěn)定性進(jìn)行了表征。如原子力顯微鏡和光散射測(cè)量所揭示，剝落和分餾導(dǎo)致納米、經(jīng)典膠體（亞微米）和微米級(jí)尺寸范圍內(nèi)的顆粒粒子定義明確。時(shí)間分辨的動(dòng)態(tài)光散射實(shí)驗(yàn)表明，在沒(méi)有電解質(zhì)的情況下，在3-13的中等pH范圍內(nèi)，聚集過(guò)程受到阻礙。盡管由于GO片材表面官能團(tuán)的逐步電離，抗鹽誘導(dǎo)的聚集性隨pH的增加而增加，但根據(jù)DLVO理論，它們的分散體在強(qiáng)酸的超摩爾濃度和堿的亞摩爾濃度下不穩(wěn)定。但是，通過(guò)臨界凝結(jié)濃度（CCCs）量化的聚集行為顯示出令人驚訝的薄片尺寸依賴性。在pH=12時(shí)，納米Brodie-GO的CCC達(dá)到360 mM，這是有史以來(lái)GO水分散體的最高值之一。這些結(jié)果為設(shè)計(jì)可加工的pH穩(wěn)定和大小可調(diào)的GO分散體提供了有用的定量信息，以供將來(lái)應(yīng)用。
Figure 1. 在pH = 5時(shí)，GO（左）、膠體GO（中）和微米氧化石墨（右）的AFM圖像（頂部）和數(shù)量和強(qiáng)度加權(quán)的尺寸分布直方圖（底部）
Figure 2. 在不添加鹽的情況下，納米GO（a）、膠體GO（b）和微米級(jí)氧化石墨（c）顆粒的穩(wěn)定性比率隨pH的變化而變化。插圖說(shuō)明分散體中氧化石墨烯片的尺寸和聚集狀態(tài)。
Figure 3. 在不同pH值下，納米GO顆粒與離子強(qiáng)度的穩(wěn)定性比。
Figure 4. pH = 5時(shí)，KCl溶液中不同平均直徑的GO的穩(wěn)定性圖。
相關(guān)研究成果于2020年由塞格德大學(xué)Tamas Szabo和Istvan Szilagyi課題組，發(fā)表在Carbon（doi.org/10.1016/j.carbon.2020.01.022）上。原文：Size-Dependent Aggregation of Graphene Oxide。
摘自《石墨烯雜志》公眾號(hào)：
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