石墨烯由于其獨特的結(jié)構(gòu)和性能,使其在很多領(lǐng)域具有非常高的應(yīng)用價值,因此大批量制備高質(zhì)量石墨烯顯得格外重要。本論文提出一種超臨界二氧化碳（SC CO2）輔助機械剝離制備石墨烯的方法,成功制備得到高質(zhì)量大片層石墨烯,并系統(tǒng)研究制備條件對石墨烯產(chǎn)率的影響,確定了最佳的制備條件,對石墨烯產(chǎn)品做了相應(yīng)的表征并探究制備的機理,并對得到的石墨烯產(chǎn)品進行了初步的應(yīng)用探究。首先,采用控制變量法研究SC CO2的壓力、膨脹石墨的量、超聲功率和時間對石墨烯產(chǎn)率的影響,研究發(fā)現(xiàn)當高壓反應(yīng)釜內(nèi)壓力為12 MPa,初始膨脹石墨量為0.5 g,超聲功率為180 W,超聲時間為90 min時石墨烯的產(chǎn)率最高。其次,采用SEM、TEM和AFM對石墨烯產(chǎn)品的形貌進行表征,SEM結(jié)果表明以80目膨脹石墨為原料制備得到的石墨烯產(chǎn)品的橫向尺寸大部分高于20μm,TEM和AFM結(jié)果表明成功制備得到少數(shù)層以及部分單層石墨烯,經(jīng)AFM統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)10層以內(nèi)的石墨烯產(chǎn)率為92%,3層以內(nèi)的產(chǎn)率為16%;采用XRD、Raman和FTIR對石墨烯產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行表征,XRD和FTIR結(jié)果表明此制備過程是物理過程,并沒有結(jié)構(gòu)上的破壞和官能團的引入... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１測量石墨烯薄膜的力學(xué)性能示意圖１１９１??

圖１．２兩種機械剝離石墨烯的機理圖和碎裂效應(yīng)輔助作用的機理圖Ｗ??

圖１．４凝膠色譜法分離石墨烯的示意圖％??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｂｙ?ｇｅｌ?ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Mass production and industrial applications of graphene materials[J]. Yanwu Zhu,Hengxing Ji,Hui-Ming Cheng,Rodney S.Ruoff.  National Science Review. 2018(01)
[2]氧化石墨烯在氧化鋅襯底上的電化學(xué)還原及其光電性能[J]. 李一鳴,陳肖,劉曉軍,李文有,賀蘊秋.  物理化學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[3]原位聚合制備聚苯胺/石墨烯導(dǎo)電復(fù)合材料的工藝[J]. 周寶珍,閆路瑤,曲順志,趙麗,胡海青.  青島科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(03)
[4]超臨界流體技術(shù)[J]. 韓布興.  化工冶金. 1999(03)



本文編號：3526770