一种用氢(H₂)和氩(Ar)混合等离子体还原氧化石墨烯(GO)提高电化学性能的方法

摘要

本发明涉及一种用氢(H₂)和氩(Ar)混合等离子体还原氧化石墨烯(GO)提高电化学性能的方法，将GO旋涂在ITO导电玻璃上，烘干后置于等离子放电室中，放电室内接有石墨电极，电极连接一个射频交流电源，该电源能够产生电感耦合等离子体源，放电前先通入氩气，赶走空气，然后打开真空泵抽真空至2 Pa左右，通入H₂和Ar混合气体。H₂和Ar总气体流量为3 sccm，H₂和Ar的流量比为2/1，此时打开交流电源产生氢和氩混合等离子体，交流电功率为70 w，将该等离子体流直接作用在GO薄膜上，放电5 min后得到还原氧化石墨烯(rGO)薄膜。该方法不仅能有效还原GO，而且快速、高效、绿色同时不引入杂质。将制得的rGO薄膜用作电极材料，rGO薄膜的比容量为211.8 F/g，高于其他还原方法得到的还原石墨烯的比容量。

主权项

一种用氢和氩混合等离子体还原氧化石墨烯提高电化学性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将一定量的氧化石墨烯GO溶液超声均匀分散，然后用旋涂仪将石墨烯GO旋涂在氧化铟锡ITO导电玻璃基底上，旋涂仪速度为2950‑3050 rpm，旋涂时间为88‑92 s，然后置于58‑62 °C的加热台上干燥4‑6 min，得烘干的氧化石墨烯GO薄膜；B、将载有氧化石墨烯GO薄膜的ITO导电玻璃置于等离子体放电室中，通过调节参数，在放电室内产生H₂和Ar混合等离子体流，将该混合等离子体流直接作用在GO薄膜的表面，放电一定时间后制得还原石墨烯薄膜；步骤B所述的等离子体放电室中接由石墨电极，电极连接一个能够产生电感耦合等离子体源的交流电源,放电前先通入Ar，以排除空气，然后抽真空至2 Pa左右,打开H₂和Ar阀，调节流量计中H₂和Ar的流量，然后调节等离子体放电室内的压强，最后调节交流电源功率,产生的混合等离子体流直接作用在GO薄膜的表面,等离子体放电室内的压强为4.7 Pa，总气体流量为3 sccm，H₂和Ar流量比为 2:1，作用时间为5min，交流电功率为70 w。