中國粉體網(wǎng)9月22日訊  近期，固體所納米中心研究人員與安徽大學(xué)合作，在二維石墨烯基復(fù)合薄膜和三維石墨烯基復(fù)合物的制備及性能研究上取得了新進展：利用一種新興的方法——噴墨印刷法成功制備了石墨烯和多金屬氧酸鹽的復(fù)合薄膜，并發(fā)現(xiàn)復(fù)合薄膜可用作生物傳感器；利用水熱的方法制備了三維結(jié)構(gòu)的還原石墨烯/α-Fe2O3復(fù)合水凝膠，首次發(fā)現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)的石墨烯基復(fù)合材料有著優(yōu)異的微波吸收性能。

　　石墨烯（單原子層石墨）自從2004年發(fā)現(xiàn)以來，引起了人們的廣泛關(guān)注并被用在場效應(yīng)晶體管、超級電容器、鋰離子電池、氣體傳感器和化學(xué)傳感器等領(lǐng)域。二維石墨烯基復(fù)合薄膜、三維結(jié)構(gòu)石墨烯和三維結(jié)構(gòu)石墨烯基復(fù)合物是構(gòu)筑石墨烯微觀材料進行宏觀應(yīng)用的一個有效途徑。噴墨印刷法是一種新興的方法，它將納米材料制成一種分散均勻的可溶性溶液，代替噴墨印刷的墨水，利用商用的噴墨打印機噴墨到各種基底上形成薄膜。氧化石墨烯水溶性非常好，完全可以作為噴墨印刷的墨水。研究人員采用商用的epsonR230打印機，以氧化石墨烯和多金屬氧酸鹽為墨水，交替噴墨到各種基底上（硅、石英玻璃、ITO玻璃、云母片等），形成氧化石墨烯/多金屬氧酸鹽(GO/PTA)n復(fù)合薄膜。之后，在紫外光的照射下，利用多金屬氧酸鹽的還原性將氧化石墨烯原位還原，從而獲得了還原的氧化石墨烯/多金屬氧酸鹽(rGO/PTA)n復(fù)合薄膜。

　　研究人員進一步發(fā)現(xiàn)此復(fù)合薄膜對多巴胺有著非常良好的電催化氧化特性，可作為潛在的電化學(xué)生物傳感器。相關(guān)研究成果發(fā)表在英國皇家化學(xué)會的期刊《物理化學(xué)化學(xué)物理》上（Physical Chemistry Chemical Physics, 2012, 14, 12757–12763）。
　　
    除此之外，研究人員還發(fā)現(xiàn)石墨烯在還原過程中，由于非常強的π-π作用力，可以將其組裝成三維結(jié)構(gòu)的水凝膠。于是，研究人員以共沉淀法制備的Fe3O4和氧化的石墨烯溶液為前驅(qū)體，通過水熱的方法成功的制備了三維結(jié)構(gòu)的還原石墨烯/α-Fe2O3復(fù)合水凝膠。研究結(jié)果表明，復(fù)合水凝膠具有三維網(wǎng)絡(luò)狀的孔洞結(jié)構(gòu)，尺寸為50-100納米的α-Fe2O3納米粒子均勻的分布在石墨烯片層上。