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K1-Fluo 研究氧化石墨烯水溶性分散液

发布时间:2021-05-19      点击次数:240

      石墨烯(Graphene)是一种从石墨材料中剥离出来的,以周期性紧密堆积的碳原子构成的以单层苯环结构(蜂巢结构)为基本结构单元的一层原子厚度的二维晶体。其基本结构单元为有机材料中稳定的苯六元环,它可以看做是构成零维材料富勒烯、一维的碳纳米管及三维的石墨和金刚石的基本结构单元。2004年,英国曼彻斯特大学的Novoselo等成功地从石墨中分离出石墨烯,并证实它可以单独存在。他们因此也获得2010年诺贝尔物理学奖。由于单层石墨烯的厚度仅为0.35nm,是世界上已知最薄的新型二维材料,所以具有独特的物理、化学及生物学特性而备受关注

最近发现GO(氧化石墨烯)水性分散液中结构变色的最新发现增加了碳基二维材料的适用性。然而,对光子带隙的起源仍知之甚少,其实际操作仍处于早期发展阶段。在这里,我们演示了GO色散中具有一阶和二阶布拉格反射的全色反射,并且我们使用了两种基本方法来操纵GO光子晶体,即通过控制Debye长度和使用剪切来进行自下而上和自上而下的操纵。或表面场。静电有效厚度的纳米级修整和GO片的曲率的宏观平滑化导致光子结晶度的质量和间距的类似改变。直接观察GO粒子的排列显示出非凡的静电层间填充组装和相当差的层内组装。这些结果阐明了控制GO的向列性质(而不是其层状中间相)及其光子晶体周期性的起源的机制,并提供了在实际应用中利用这些吸引人的特征的新方法。


     

在研究的过程中我们使用Nanoscope Systems K1-Fluo 激光荧光共聚焦显微镜(405nm激光器,Pinhole 0.5, 40X objective lens, NA 1.2)对GO(氧化石墨烯)颗粒的进行荧光成像,由于GO(氧化石墨烯)量子是多分散,不规则,因此在着色的过程中使用具有高氧化率结构着色的的GO分散液进行着色。由于GO颗粒的平均尺寸小于6.5um. 考虑到GO的尺寸过小将会很难观察荧光,因此使用大尺寸石墨粉制备重新制备GO水溶性分散液,但样品同样具有高度分散性,其平均直径为27um, 部分颗粒的直径大于100um.


结论

通过CLSM 可以直接观察GO水溶性分散液中GO的排列,含有0.25wt% GO分散体的单元显示出很大程度的波动排列,特别是垂直排列的GO颗粒的侧视图明确显示了GO液晶中的颗粒曲率。一些颗粒几乎是扁平的,而其他则明显弯曲,扁平颗粒之间的空间比弯曲颗粒之间的空间更窄且更均匀。


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