二氧化硅层对氧化石墨烯表面生长碳纳米管的影响

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目的通过在氧化石墨烯表面沉积二氧化硅过渡层,实现碳纳米管在其表面可控生长。方法在氧化石墨烯(GO)的分散液中,滴入四乙氧基硅烷(TEOS),通过调节分散液的pH值,使得TEOS水解并在氧化石墨烯表面沉积二氧化硅层(SiO2),获得二氧化硅包覆的氧化石墨烯(GO@SiO2);而后,采用浮动催化剂化学气相沉积(CVD)的方法,在GO@SiO2表面生长碳纳米管,通过调节沉积时间,获得二氧化硅包覆的氧化石墨烯-碳纳米管杂化材料(GO@SiO2-CNTs);将未沉积二氧化硅层的氧化石墨烯在同样条件下通过CVD得到氧化石墨烯-碳纳米管杂化材料(GO-CNTs);结合SEM、STEM、EDS分析,对比有无二氧化硅层的氧化石墨烯基底对于生长碳纳米管的影响。结果在GO表面直接生长的CNTs不能实现全面均匀地包覆;相比之下,在SiO2包覆的GO表面生长的碳纳米管阵列均匀且致密,呈典型“刷”状结构,通过调节反应时间,可以控制碳纳米管的生长密度和长度。结论二氧化硅层可以有效地促进碳纳米管在氧化石墨烯基底上生长,实现碳纳米管形貌的可控调节。
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