二氧化硅包覆金纳米粒子功能化还原氧化石墨烯的电学、电化学及磁学行为

摘要： 我们通过改进的Hummers法合成了氧化石墨烯（GO），随后采用二氧化硅包覆的金纳米颗粒（Au-NPs）胶体溶液和肼单水合物还原GO，制备出r-GO:Au-NPs纳米复合材料。系统研究了r-GO及r-GO:Au-NPs纳米复合材料的微观结构、电子特性、电学性能与磁学性质。拉曼光谱显示，r-GO:Au-NPs复合材料中D峰（无序度）相对于G峰（石墨团簇）强度降低。由拉曼光谱获得的ID/IG比值下降[r-GO:1.22→r-GO:(Au-NPs)4.88:0.98]明确表明r-GO:Au-NPs纳米复合材料中sp2团簇减少。这种sp2团簇减少和/或sp3团簇增强的现象源于金纳米颗粒对sp2团簇的取代作用，该结论与X射线吸收近边结构（XANES）光谱、X射线光电子能谱（XPS）测量结果一致，并与我们从纳米复合材料电流-电压（I-V）特性曲线观察到的导电性降低现象相符。磁滞回线M-H测试显示r-GO:Au-NPs纳米复合材料的磁化强度增强。我们认为r-GO:Au纳米复合材料导电性降低与磁化强度增强的特性，使其非常适合作为铁电-电磁材料应用于存储器件领域。