近日,刘伟民课题组本科生赵智渊同学利用飞秒受激拉曼光谱技术,选择合适的拉曼泵浦光波长,在获得氧化石墨烯拉曼指纹谱的同时,抑制了水的激发态拉曼信号的产生,得到了与以往研究不同的实验结论。研究结果表明,氧化石墨烯的还原反应是由水中紫外光诱导产生的溶剂化电子的前体(pre-solvated electron)参与完成。该成果作为页内封面发表于国际学术期刊The Journal of Physical Chemistry C。
紫外光诱导氧化石墨烯在水中的还原反应是大规模制备还原氧化石墨烯的有效途径,目前针对其光还原过程的动力学机制仍存在争议。其中,光还原过程是否来自于氧化石墨烯的直接光激发还是源自于水中光诱导溶剂化电子(solvated electrons)的参与,目前尚无共识。由于氧化石墨烯与溶剂化电子表现出相同的激发态电子态的光谱响应,因此很难利用传统的飞秒瞬态吸收技术区分出氧化石墨烯的还原反应动力学。
水分子激发产生溶剂化电子前体参与氧化石墨烯还原的示意图