纳米ZnO棒状光催化剂制备石墨烯纳米网

研究背景

石墨烯是多种碳纳米结构中的一种，它是由sp2键合碳原子在六方晶格中排列而成的单原子薄片，在基础研究和凝聚态物理、电子和材料科学。在石墨烯片的经验发现后，人们对石墨烯基主题的兴趣大大增加。

创新点

通过使用ZnO纳米棒的光催化性能制备的石墨烯纳米网包含更小的含氧碳质键和更高的缺陷。当使用肼化学还原石墨烯纳米网时，纳米网的氧键进一步减少，而石墨化程度增加。基于低结合能下的X射线光电子能谱，被肼还原的石墨烯纳米网表现出宽片的p型半导体，在价带和费米能级之间具有1.2eV的能隙。

文章解析

图1. （a） 生长在ZnO种子层上的垂直排列的ZnO纳米棒的SEM图像和（b）ZnO纳米杆之一的TEM图像

图2.（a）氧化石墨烯片和（b）石英衬底上的石墨烯纳米网的AFM图像。在高度剖面图中，上面提到了每个成对标记的垂直距离。还提供了图像（b）中所示的孔隙的直径直方图。

图3. (a) 氧化石墨烯片、(b) 石墨烯纳米网和 (c) 肼还原的石墨烯纳米网的 C(1s) XPS 核心水平的峰解卷积。

图4. (a) 氧化石墨烯片、(b) 石墨烯纳米网和 (c) 经肼还原的石墨烯纳米网的拉曼光谱。

图5. 描述利用 ZnO 纳米棒的光催化特性形成石墨烯纳米网的机制示意图。

图6. (a) 氧化石墨烯片、(b) 石墨烯纳米网和 (c) 肼还原的石墨烯纳米网的 XPS 价谱。

读后感

通过垂直对齐的 ZnO 纳米棒阵列的尖端使用氧化石墨烯片的局部光降解合成石墨烯纳米网。与制备的氧化石墨烯片相比，石墨烯纳米网含有更小的含氧碳键和更高的碳缺陷。这表明在与 ZnO 纳米棒尖端接触处的石墨烯片局部光降解过程中，氧化石墨烯发生了部分光催化还原，因为使用肼可获得更好的化学还原。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/nn1007429