Page 7 - 《摩擦学学报》2021年第2期

152 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

2 结果与讨论 大幅减少，该峰强度在ODA-rGO中略降低对应数量略
减少[图4(c)]. ODA-GO的N 1s谱在399.4和401.4 eV处

2.1 化学和结构表征
[19]
有明显分峰[图4(e)]，分别对应于C-N-C和C(O)N ，前
图3所示为GO、ODA-GO和ODA-rGO的红外吸收
者的峰面积远大于后者，说明ODA-GO制备过程中亲
光谱. 可以看出，GO中含氧官能团振动强度较高对应
核取代反应占主导，而非酰胺化反应.
数量较多. ODA-GO中含氧官能团振动强度大幅降低
图5为三种材料的电镜图像. 如图5(a，d)所示，
对应数量大幅减少，其CH 各种类型振动峰的强度都
2
−1
较 高 (特 别 是 在 2 919和 2 849 cm 处 的 υ CH 和 υ GO为较薄的片层状结构，表面有细微的褶皱，褶皱与
as 2 s
含氧官能团的外引入缺陷有关. ODA-GO[图5(b，e)]
CH )，说明烷基链接枝密度较高，此外，对比GO其C=O
2
−1
−1
(1 735 cm )振动信号的消失及新出现的C=O(1 647 cm )、 为无序且较厚的片层状结构，褶皱和堆叠形貌较多，
部分小的碎片堆积在基体表面或者四处散落，说明烷
−1
−1
N-H(3 261，1 572 cm )和C-N(1 162 cm )振动峰说明
十八胺通过酰胺键嫁接在GO的羧基上 [16-18] . ODA- 基链的大量接枝导致其层状结构部分被破坏. ODA-
rGO的红外光谱对比ODA-GO在特征吸收峰的位置上 rGO[图5(c，f)]呈现出蓬松的形貌，表面褶皱和折叠较
没有明显改变，但CH 各种类型吸收峰的振动强度明 明显，但较ODA-GO更加规则，说明烷基链的去除促
2
显降低，说明还原过程中无新化学键形成、烷基链接 使其层状结构部分修复.
枝密度大幅降低. 图6(a)为XRD衍射图谱. GO在衍射角2θ=10.5°处
为进一步探究改性材料的成键方式，图4给出 有特征衍射峰，对应层间距8.4 Å. ODA-GO在2θ=4.9°
GO、ODA-GO和ODA-rGO的XPS图谱. GO的C1s谱各 处有特征衍射峰，对应层间距18 Å，远大于GO的层间
分峰及位置如图4(a)所示. ODA-GO的C1s谱[图4(b)] 距，这是由于基面上高接枝密度的长碳链烷基所致.
在结合能285.5和288.2 eV处有新的分峰，分别对应C- ODA-rGO的特征衍射峰转移到2θ=7.5°处，对应层间
[19-21]
N和C(O)N ；其C-OH/C-O-C峰位置转移至较低的 距11.8 Å，较ODA-GO其层间距的减小归因于基面上
286.1 eV处，峰强也大幅降低，说明其含氧官能团数量 烷基链的大量去除，但其基面上仍有部分烷基链和含

100
Transmittance (%) 80
90

70
ODA-rGO
60
100
Transmittance (%) 80 νN-H ν as CH 3 νC=O(amide) δNH δCH 2 νC-N 719
90

ρCH 2
1 647
2 955
3 261
70
ν as CH 2
2 919 ν s CH 2 1 572 1 466 1 162 ODA-GO
2 849
60
100
Transmittance (%) 90 νC=O 1 625 1 385 νC-O-C
δOH
νC-C
1 735
80
νC-O
1 053
70
νOH
3 405 1 226 GO
60
3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500
Wavenumber/cm −1

Fig. 3 FT-IR spectra of GO，ODA-GO and ODA-rGO
图 3 GO、ODA-GO和ODA-rGO的FT-IR光谱图