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GO制備方法

GO的制備采用改性的Hummers法,反應過程分為低溫、中溫和高溫三個階段:

低溫反應階段:在圓底燒瓶中加入4g鱗片石墨和0.75 g NaNO3,將燒瓶置于冰水浴中,緩慢加入75 mL濃H2SO4并不斷攪拌。用1 h時間分批量加入4.5 g KMnO4,在冰浴中攪拌反應2 h。

中溫反應階段:將燒瓶從冰浴中取出,35 ℃攪拌反應20h。

高溫反應階段:將體系轉入恒溫水浴鍋中,先用1 h時間分批量加入150 mL 5 wt%的H2SO4,后保持溫度在98 ℃,攪拌2 h。

反應結束后將體系溫度降至60 ℃,加入10 mL 30% H2O2,常溫攪拌2 h。然后將混合物離心,移去上層清液,向下層固體物加入500 mL 3 wt % H2SO4和0.5 wt % H2O2的混合溶液,在強烈攪拌條件下,140 W超聲30 min。重復上面兩步操作3次后,向下層固體中加入3 wt % HCl溶液500 mL,超聲、離心,重復3次。最后用去離子水將其洗至中性。

四電極法測電導和電阻率的問題:

電阻率(resistivity)是用來表示各種物質電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導線的電阻,叫做這種材料的電阻率。電阻率的單位是歐姆·米(Ω·m)。

表面電阻率surface resistivity

平行于通過材料表面上電流方向的電位梯度與表面單位寬度上的電流之比,用歐姆表示。注:如果電流是穩定的,表面電阻率在數值上即等于正方形材料兩邊的兩個電極間的表面電阻,且與該正方形大小無關。表面電阻率的單位是歐每平方米(Ω/m2)。

四電極法測得的是方塊電阻,薄膜的電阻率是方塊電阻乘以膜厚,單位是Ω·cm。

導電率和電阻率是倒數關系σ=1/ρ。

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