本文關(guān)鍵詞：石墨烯制備及導(dǎo)電性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在碳材料中，石墨烯具有特殊的單層二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)，由于特殊的分子結(jié)構(gòu)，使得石墨烯具有優(yōu)異的化學(xué)和物理性質(zhì)，例如：超高的比表面積（2630m2/g），導(dǎo)電性能（電導(dǎo)率106S/m），機(jī)械性能（楊氏模量有1TPa）等，在高科技領(lǐng)域中展現(xiàn)了巨大的潛力。但是由于石墨烯片層之間存在范德華力，促使分子層之間易發(fā)生團(tuán)聚，不利于石墨烯的分散，導(dǎo)致電阻率升高和片層厚度增加，無(wú)法大規(guī)模高質(zhì)量的制備石墨烯。本研究致力于制備單層石墨烯，利用氧化還原法，制備具有單層高質(zhì)量的石墨烯；并且系統(tǒng)的考察了氧化劑和還原劑對(duì)制備石墨烯性能的影響，也深入探討了石墨烯與改性石墨烯制備的實(shí)驗(yàn)條件；另外，，通過(guò)對(duì)石墨烯改性的研究，發(fā)現(xiàn)改性石墨烯可以在水溶液中穩(wěn)定分散。 在制備氧化石墨烯和石墨烯的方法中。通過(guò)改性Hummers法制備氧化石墨烯，深入討論了由攪拌速度，高錳酸鉀用量和低溫反應(yīng)時(shí)間的變化對(duì)制備氧化石墨烯的影響。在還原氧化石墨烯的過(guò)程中，討論了還原劑和反應(yīng)時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。并且對(duì)氧化石墨烯和石墨烯做了紅外光譜，拉曼光譜，投射電子顯微鏡，原子力顯微鏡和熱重進(jìn)行了表征并且測(cè)試氧化石墨烯的分散性和石墨烯的導(dǎo)電性。 研究氧化石墨烯，硅烷偶聯(lián)劑KH-560和葡萄糖反應(yīng)制備改性石墨烯。通過(guò)紅外光譜，拉曼光譜，透射電子顯微鏡和原子力顯微鏡對(duì)改性石墨烯進(jìn)行表征。同時(shí)測(cè)試改性石墨烯的分散性與導(dǎo)電性。 研究結(jié)果表明：氧化石墨烯的片層被打開(kāi)，而且表面接枝了大量的含氧基團(tuán)，并且其在水溶液中的分散性較好。由葡萄糖還原制備的石墨烯表面的含氧基團(tuán)基本被去除而且具有較小的電阻率，電阻值為32.6·m。改性石墨烯在水溶液中具有較好的分散性，其片層呈現(xiàn)出不同尺寸，厚度在1.46nm，約為3-4層。電阻率為48.7·m，略高于石墨烯的電阻率，但是改性后的石墨烯在水溶液中具有較好的分散性。
【關(guān)鍵詞】：氧化石墨烯 石墨烯 電阻率 改性石墨烯
【學(xué)位授予單位】：北京印刷學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O613.71
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 目錄6-8
• 第一章 前言8-17
• 1.1 石墨烯的概述8-9
• 1.2 石墨烯制備方法的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 機(jī)械剝離法10-11
• 1.2.2 化學(xué)氣相沉積法11-12
• 1.2.3 外延生長(zhǎng)法12-13
• 1.2.4 化學(xué)氧化還原法13-14
• 1.2.5 其他方法14-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和研究目的意義15-17
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 研究目的和意義16-17
• 第二章 石墨烯結(jié)構(gòu)表征與應(yīng)用17-27
• 2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)及其性能17-19
• 2.2 石墨烯的表征19-23
• 2.2.1 紅外光譜表征法19
• 2.2.2 拉曼光譜表征法19-21
• 2.2.3 透射電子顯微鏡表征法21
• 2.2.4 原子力顯微鏡表征法21-22
• 2.2.5 X射線(xiàn)衍射表征法22-23
• 2.2.6 熱重分析表征法23
• 2.3 石墨烯的應(yīng)用23-27
• 2.3.1 透明導(dǎo)電電極23-24
• 2.3.2 超級(jí)電容器24-25
• 2.3.3 傳感器25-27
• 第三章 氧化石墨烯的制備27-42
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分27-32
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料27
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器27-28
• 3.1.3 氧化石墨烯的制備28-29
• 3.1.4 氧化石墨烯的表征29-30
• 3.1.5 氧化石墨烯制備過(guò)程分析30-32
• 3.2 結(jié)果與表征32-41
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化32-36
• 3.2.2 氧化石墨烯的表征36-40
• 3.2.3 氧化石墨烯的分散性40-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 第四章 石墨烯的制備42-51
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分42-44
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料42
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器42-43
• 4.1.3 石墨烯的制備43
• 4.1.4 石墨烯的表征43-44
• 4.2 結(jié)果與表征44-50
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化44-45
• 4.2.2 石墨烯的表征45-49
• 4.2.3 石墨烯的電阻率49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 第五章 改性石墨烯的制備及其表征51-58
• 5.1 實(shí)驗(yàn)部分51-53
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)原料51
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器51-52
• 5.1.3 改性石墨烯的制備52-53
• 5.1.4 改性石墨烯的表征53
• 5.2 結(jié)果與表征53-57
• 5.2.1 改性石墨烯的表征53-56
• 5.2.3 改性石墨烯的電阻率56
• 5.2.4 改性石墨烯的分散性56-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 第六章 結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-66
• 碩士期間發(fā)表論文66-67
• 致謝67

【共引文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：石墨烯制備及導(dǎo)電性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：287867