[发明专利]一种石墨烯缺陷的检测方法

说明书

本发明提供了一种石墨烯缺陷的检测方法，包括：首先将待测的石墨烯通过核磁共振进行检测，得到石墨烯中化学位移大于120.09的各个碳的化学位移；然后将得到的化学位移大于120.09的各个碳的化学位移进行标准差计算，得到标准差；对标准差进行分析，当标准差为4.84～8.44时，待测的石墨烯为双空位缺陷，当标准差为5.93～8.90时，待测的石墨烯为拓扑缺陷，当标准差为50.37～84.05时，待测的石墨烯为单空位缺陷；使用该方法检测石墨烯时间消耗短，运作过程简易，检验效果精确，适合大规模批量检验。有助于研究各类缺陷对石墨烯各项性能的影响、加快石墨烯产品的实际运用。

技术领域

本发明涉及分析化学领域，尤其涉及一种石墨烯缺陷的检测方法。

背景技术

理想的石墨烯材料具有高透光率、超高载流子迁移率、高比表面积、极高的层内热导率和极高的杨氏模量等。但实际存在的石墨烯材料含有各种缺陷，其性质也受到缺陷的影响。因此如何检测石墨烯材料中的缺陷，进而合理控制、利用石墨烯的缺陷，显得尤为重要。

目前实验观测石墨烯的方法主要为图像法和光谱法两种，图想法以描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)为主，而图谱类则以拉曼光谱(Raman)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPR)和紫外光谱(UV)为代表。图想法能够有效的分辨出单层石墨烯，很好的表征石墨烯的形貌，可以直接观察石墨烯的缺陷情况。这种观测石墨烯的方法可以有效观察单个缺陷的情况，却无法得到整个石墨烯上所有缺陷的信息，对于缺陷的检验过程只能通过肉眼直接观察，检验过程太过耗时，在实际应用中无法实现对石墨烯产品的快速、大规模的缺陷检验。光谱法能检验石墨烯层数，鉴别碳碳键和其他官能团的成键，可用于鉴定石墨烯成分和结构，但对于是石墨烯缺陷并不能很好的鉴定检验。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种检测石墨烯缺陷的方法，本发明提供的方法能够实现对石墨烯产品的快速检测。

本发明提供了一种石墨烯缺陷的检测方法，包括：

1)将待测的石墨烯通过核磁共振进行检测，得到石墨烯中化学位移大于120.09的各个碳的化学位移；

2)将步骤1中得到的化学位移大于120.09的各个碳的化学位移进行标准差计算，得到标准差；

3)当步骤2)得到的标准差为4.84～8.44时，待测的石墨烯为双空位缺陷，

当步骤2)得到的标准差为5.93～8.90时，待测的石墨烯为拓扑缺陷，

当步骤2)得到的标准差为50.37～84.05时，待测的石墨烯为单空位缺陷。

优选的，所述步骤3)中单空位缺陷的标准差为50.37～84.05的检测结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个碳原子的化学位移值，

3-a-2)得到具有式(SV-1)和式(SV-2)所示球棍模型的单空位缺陷石墨烯中的各个碳原子的化学位移值，

3-a-3)通过步骤3-a-1)中得到的各个完美石墨烯中的碳的化学位移值以及步骤3-a-2)得到的单空位缺陷石墨烯中的各个碳原子的化学位移值得到单空位缺陷处碳原子的标准差为50.37～84.05。

优选的，所述步骤3)中拓扑缺陷的标准差为5.93～8.90的检测结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个碳原子的化学位移值，