發(fā)布時間：2017-08-06 13:15

  本文關鍵詞：石墨烯—聚苯乙烯微球復合材料的制備及其紅外性質研究

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【摘要】：自2004年英國科學家蓋姆和諾沃肖洛夫發(fā)現石墨烯以來,人們對石墨烯的研究已經獲得了很多進展。石墨烯擁有出色的電學和力學性能,它與其它材料組合而成的復合材料,可以實現很多現有材料無法實現的功能。但早先石墨烯還只能通過機械剝離法等效率較低的方法直接從石墨上剝離單層石墨烯,直到化學氣相沉積法的發(fā)明,石墨烯的大規(guī)模制造成為可能,也為石墨烯的加工和石墨烯器件的組裝提供了方便。如今,將石墨烯和其他材料組成復合材料是當前石墨烯研究的熱門領域。就在人們著眼于石墨烯優(yōu)秀的電學性能之時,單層石墨烯97.7%左右的透光率卻讓它的光學性能難以得到發(fā)揮。在很多文獻里,石墨烯的這一特性往往被視為石墨烯的缺點,因此常常對石墨烯進行處理,以增加其對入射光的吸收,目的也往往是為了增大其光電轉換率,最終仍是利用其電學性質。因此,這類復合材料需要在石墨烯上連接電極,因而減小了石墨烯的應用范圍。本研究利用石墨烯表面載流子頻率與其表面吸附分子在入射光照下的振動頻率發(fā)生耦合的原理,以增強吸附在石墨烯上物質對紅外吸收的相應。此方法也可作為分子探測的一種手段,不論從測量原理還是從測量方式看,都可以視為是石墨烯分子探測方法的一個補充。從石墨烯光學性能研究的角度看,當前大多數研究選用與石墨烯進行復合的材料都是金屬或金屬化合物,其對入射光的響應波段通常不在紅外范圍內。本研究選用作為探測對象的聚苯乙烯微球作為一種有機聚合物,其主要吸收峰都在紅外區(qū)域內,因此本研究也可以作為是對當前石墨烯光學特性研究的一個補充。
【關鍵詞】：石墨烯 聚苯乙烯微球 紅外吸收 分子探測
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 石墨烯的結構與性質9-10
• 1.3 利用光學顯微鏡對石墨烯進行觀測10-11
• 1.4 石墨烯復合材料11
• 1.5 聚苯乙烯微球的結構與性質11-12
• 1.6 本文的研究內容及其意義12-13
• 第二章 石墨烯的合成方法及質量檢測13-19
• 2.1 石墨烯的合成方法13-14
• 2.2 石墨烯的轉移14-16
• 2.2.1 直接剝離14-15
• 2.2.2 溶液刻蝕轉移15-16
• 2.3 石墨烯表面PMMA的清除16-17
• 2.3.1 退火分解法16-17
• 2.3.2 溶解法17
• 2.4 石墨烯的質量檢測17-19
• 2.4.1 光學顯微鏡觀察17
• 2.4.2 拉曼光譜17
• 2.4.3 電子衍射圖像17-19
• 第三章 石墨烯-聚苯乙烯微球復合材料的制備19-26
• 3.1 石墨烯樣品的制備19-23
• 3.1.1 儀器及材料19
• 3.1.2 合成步驟及轉移19-23
• 3.2 聚苯乙烯微球懸濁液的配制23
• 3.3 石墨烯-聚苯乙烯微球復合材料的制備23-26
• 3.3.1 直接滴液24
• 3.3.2 分液面撈取法24-25
• 3.3.3 兩種方法的優(yōu)劣與比較25-26
• 第四章 石墨烯-聚苯乙烯微球復合材料的紅外吸收性質26-31
• 4.1 紅外光譜及其特點26
• 4.2 實驗結果分析26-31
• 4.2.1 紅外吸收光譜結果26-29
• 4.2.2 對上述結果的分析29-31
• 結論31-33
• 參考文獻33-37
• 致謝37

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