[發明專利]一種石墨烯缺陷的檢測方法

有效

• 申請號: 201710963532.9
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107764849B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 鄭紹輝;邱梧柯
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種石墨烯缺陷的檢測方法，包括：首先將待測的石墨烯通過核磁共振進行檢測，得到石墨烯中化學位移大于120.09的各個碳的化學位移；然后將得到的化學位移大于120.09的各個碳的化學位移進行標準差計算，得到標準差；對標準差進行分析，當標準差為4.84～8.44時，待測的石墨烯為雙空位缺陷，當標準差為5.93～8.90時，待測的石墨烯為拓撲缺陷，當標準差為50.37～84.05時，待測的石墨烯為單空位缺陷；使用該方法檢測石墨烯時間消耗短，運作過程簡易，檢驗效果精確，適合大規模批量檢驗。有助于研究各類缺陷對石墨烯各項性能的影響、加快石墨烯產品的實際運用。

技術領域

本發明涉及分析化學領域，尤其涉及一種石墨烯缺陷的檢測方法。

背景技術

理想的石墨烯材料具有高透光率、超高載流子遷移率、高比表面積、極高的層內熱導率和極高的楊氏模量等。但實際存在的石墨烯材料含有各種缺陷，其性質也受到缺陷的影響。因此如何檢測石墨烯材料中的缺陷，進而合理控制、利用石墨烯的缺陷，顯得尤為重要。

目前實驗觀測石墨烯的方法主要為圖像法和光譜法兩種，圖想法以描電子顯微鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)為主，而圖譜類則以拉曼光譜(Raman)、紅外光譜(IR)、X射線光電子能譜(XPR)和紫外光譜(UV)為代表。圖想法能夠有效的分辨出單層石墨烯，很好的表征石墨烯的形貌，可以直接觀察石墨烯的缺陷情況。這種觀測石墨烯的方法可以有效觀察單個缺陷的情況，卻無法得到整個石墨烯上所有缺陷的信息，對于缺陷的檢驗過程只能通過肉眼直接觀察，檢驗過程太過耗時，在實際應用中無法實現對石墨烯產品的快速、大規模的缺陷檢驗。光譜法能檢驗石墨烯層數，鑒別碳碳鍵和其他官能團的成鍵，可用于鑒定石墨烯成分和結構，但對于是石墨烯缺陷并不能很好的鑒定檢驗。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種檢測石墨烯缺陷的方法，本發明提供的方法能夠實現對石墨烯產品的快速檢測。

本發明提供了一種石墨烯缺陷的檢測方法，包括：

1)將待測的石墨烯通過核磁共振進行檢測，得到石墨烯中化學位移大于120.09的各個碳的化學位移；

2)將步驟1中得到的化學位移大于120.09的各個碳的化學位移進行標準差計算，得到標準差；

3)當步驟2)得到的標準差為4.84～8.44時，待測的石墨烯為雙空位缺陷，

當步驟2)得到的標準差為5.93～8.90時，待測的石墨烯為拓撲缺陷，

當步驟2)得到的標準差為50.37～84.05時，待測的石墨烯為單空位缺陷。

優選的，所述步驟3)中單空位缺陷的標準差為50.37～84.05的檢測結果按照以下方法得到：

-a-1)得到具有式(P-1)和式(P-2)所示球棍模型的完美石墨烯中的各個碳原子的化學位移值，

3-a-2)得到具有式(SV-1)和式(SV-2)所示球棍模型的單空位缺陷石墨烯中的各個碳原子的化學位移值，

3-a-3)通過步驟3-a-1)中得到的各個完美石墨烯中的碳的化學位移值以及步驟3-a-2)得到的單空位缺陷石墨烯中的各個碳原子的化學位移值得到單空位缺陷處碳原子的標準差為50.37～84.05。

優選的，所述步驟3)中拓撲缺陷的標準差為5.93～8.90的檢測結果按照以下方法得到：

3-b-1)得到具有式(P-1)、式(P-2)所示球棍模型的完美石墨烯中各個碳原子的化學位移值，