绿色Vitamin C还原法制备高效石墨烯/Pt复合材料的研究

该研究论文《维他命C绿色还原制备石墨烯/Pt复合材料》发表在2014年的《高校化学工程学报》上，作者是袁文辉、顾叶剑和李莉，他们来自华南理工大学化学与化工学院和环境科学与工程学院。论文的核心内容是探讨了一种环保的制备方法，即利用维生素C（Vitamin C）作为绿色还原剂，以氧化石墨和氯铂酸为初始反应物，成功制备出石墨烯/Pt (GNS/Pt) 的纳米复合材料。 通过一系列的分析手段，包括X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)以及拉曼光谱(RS)，研究人员对合成的样品进行了深入表征。研究发现，氧化石墨在Vitamin C的作用下被完全还原，而铂离子也同时被还原，这表明维生素C在反应过程中起到了双重作用。在还原过程中，复合材料的无序度增加，平均晶粒尺寸减小，显示出石墨烯和铂的均匀融合。 值得注意的是，铂粒子的大小和分布受到氯铂酸用量的影响，具体来说，在一定的铂离子浓度下，生成的铂纳米粒子直径在7-10纳米范围内，均匀分布在石墨烯片层之间。这种均匀分布有助于减少石墨烯片层间的团聚，提高了复合材料的性能。此外，GNS/Pt纳米复合材料具有良好的分散性，能够在水、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)等多种溶剂中稳定存在，显示出了优异的溶解性。 最后，论文强调了这一绿色合成方法的重要价值，因为它不仅降低了制备过程中的环境污染，还展示了石墨烯/Pt复合材料在导电性能上的优越性，其导电率高达12630 S·m^-1，这对于许多电子和能源应用领域具有潜在的应用前景。 这篇论文提供了一个创新的环保策略来制备高性能的石墨烯/Pt复合材料，并为后续的研究和开发提供了重要的理论基础和技术参考。