材料表征：Fe3O4@RGO@PANI的性质及分析结果

5.3.1.1 扫描电子显微镜（SEM）分析

图5-1为Fe₃O₄@RGO@PANI的SEM图，可以看出，石墨烯表面为球状结构，粒径大小均匀，聚苯胺材料和四氧化三铁粒子混合在一起，一起分散在石墨烯的表面。

图5-1 Fe₃O₄@RGO@PANI的SEM图

5.3.1.2 X射线衍射（XRD）分析

图5-2中的曲线a、b和c分别为氧化石墨烯（GO）、磁性石墨烯（Fe₃O₄@RGO）和聚苯胺包覆的磁性石墨烯（Fe₃O₄@RGO@PANI）的XRD图。通过分析图5-2考察磁性石墨烯的晶体结构。曲线a在2θ为10.54°处出现了衍射峰，这是石墨烯的（002）衍射峰。由曲线b和曲线c可以看出，在2θ为30.318°、35.396°、43.131°、53.216°、57.319°和62.597°处均出现了典型的衍射峰，与四氧化三铁的标准卡片对照，与晶面（220）、（311）、（400）、（422）、（511）和（440）的衍射峰一致。Fe₃O₄@RGO和Fe₃O₄@RGO@PANI的特征衍射与四氧化三铁的衍射峰位置一致，说明所制备的Fe₃O₄@RGO@PA-NI既有四氧化三铁又有还原型石墨烯存在，聚苯胺的负载并没有改变磁性石墨烯的晶型。

图5-2 GO、Fe₃O₄@RGO和Fe₃O₄@RGO@PANI的XRD图

5.3.1.3 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析(www.xing528.com)

由图5-3可以看出，在3422cm^-1处有一个吸收峰，这对应—NH—基团中的N—H伸缩振动，1488cm^-1处的吸收峰对应芳环的骨架振动，1292cm^-1处的吸收峰对应C—N伸缩振动。没有出现氧化石墨烯特有的极性基团，如1734cm^-1处的CO伸缩振动吸收峰、1053cm^-1处C—O—C官能团的特征吸收峰、1613cm^-1处的C—O伸缩振动吸收峰等，而是出现了一些新的极性官能团，如C—N和C＝N。这说明聚苯胺与氧化石墨烯的O—H、C＝O、C—O—C等基团发生了一定的化学反应，聚苯胺中的N、H等原子与之结合形成了C—N和C＝N等基团，同时，苯环也由单取代变为对二取代，这一结果进一步说明聚苯胺已与氧化石墨烯复合。

图5-3 Fe₃O₄@RGO和Fe₃O₄@RGO@PANI的FT-IR图

5.3.1.4 磁性（VSM）分析

图5-4a所示为在室温下对所制备的Fe₃O₄@RGO和Fe₃O₄@RGO@PANI进行磁性分析所得的磁滞回线。从图5-4a可以看出，所制备的Fe₃O₄@RGO和Fe₃O₄@RGO@PANI的饱和磁化强度分别80.83emu/g和36.95emu/g，且均具有超顺磁性。图5-4b为Fe₃O₄@RGO@PANI分散在孔雀石绿溶液中及在磁铁分离下的效果图。从图5-4b可以看出，Fe₃O₄@RGO@PANI可以分散在孔雀石绿的水溶液中，在磁铁的作用下，Fe₃O₄@RGO@PANI可以被磁铁吸附在一起，很容易地从孔雀石绿的水溶液中分离出来。结果表明，所制备的Fe₃O₄@RGO@PANI具有很高的磁响应能力。

图5-4 Fe₃O₄@RGO和Fe₃O₄@RGO@PANI的磁滞回线

注：1emu/g=10^-4T；1Oe=79.5775A/m。