氧化石墨烯是石墨烯的衍生物,具有比表面積大,在水和其他有機(jī)溶劑中分散性能好等優(yōu)點(diǎn)。還原能夠減少氧化石墨烯含氧官能團(tuán)的數(shù)量,提高它的納米摩擦性能,促進(jìn)其作為固體潤(rùn)滑材料在微/納機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用。本論文基于導(dǎo)電AFM在納米尺度下對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行了高精度還原,還原區(qū)域和程度均可調(diào)控,并且探究了還原過(guò)程中氧化石墨烯的摩擦特性。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.采用改進(jìn)Hummers法制備氧化石墨,并通過(guò)超聲剝離制成氧化石墨烯。利用AFM、拉曼光譜和X射線光電子能譜對(duì)氧化石墨烯的表面形貌、結(jié)構(gòu)特征、官能團(tuán)種類(lèi)及含量等進(jìn)行表征。結(jié)果表明,氧化石墨烯含有較多的結(jié)構(gòu)缺陷和大量的環(huán)氧基、羰基和羧基等官能團(tuán)。2.基于導(dǎo)電AFM探究了針尖電壓、掃描速度以及掃描次數(shù)對(duì)氧化石墨烯還原程度的影響。研究表明,當(dāng)掃描速度和掃描次數(shù)不變時(shí),低電壓下氧化石墨烯表面不易出現(xiàn)還原;而當(dāng)氧化石墨烯表面發(fā)生還原時(shí),還原程度會(huì)隨電壓增加而提高,隨掃描速度的增加而降低,但是掃描次數(shù)對(duì)還原程度影響不大。3.基于導(dǎo)電AFM探究電場(chǎng)下氧化石墨烯的摩擦特性。首先通過(guò)力曲線表征了氧化石墨烯電場(chǎng)下的粘附力,之后對(duì)不同電壓和速度下氧化石墨烯的摩擦磨損的變化及... 

【文章來(lái)源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-2 GO 結(jié)構(gòu)示意圖[26]Fig.1-2 Schematic of the GO structure[26].現(xiàn)有研究已用拉曼光譜、核磁共振和計(jì)算機(jī)模擬等方法分析了 GO 的結(jié)構(gòu)但是由于制備方法、實(shí)驗(yàn)條件、石墨來(lái)源等因素的影響，未能得到 GO 的精確結(jié)

圖 1-3 GO 還原示意圖[48]Fig.1-3 Schematic diagram of the reduction of GO[48].在還原GO的過(guò)程中，由SP2鍵接的石墨烯共軛結(jié)構(gòu)和面內(nèi)大π鍵得到修復(fù)，使之脫氧實(shí)現(xiàn)重石墨化[46]。隨著還原程度的提升，GO 表面功能基團(tuán)由于被逐漸

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[2]Influencing factors on local reduction of graphene oxide with a heated AFM tip[J]. WU Zhongliang1,2 SHEN Yue2 ZHOU Xingfei1,GUO Shouwu3 ZHANG Yi2,1Ningbo University,Zhejiang 315211,China 2Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201800,China 3Research Institute of Micro/Nano Science and Technology,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China.  Nuclear Science and Techniques. 2011(04)
[3]AFM電場(chǎng)誘導(dǎo)氧化加工作用的分析[J]. 胡曉東,郭彤,傅星,胡小唐.  電子顯微學(xué)報(bào). 2003(03)

博士論文
[1]復(fù)雜環(huán)境下基底與掃描探針間相互作用的研究[D]. 姜燕.南京航空航天大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于AFM的石墨烯摩擦與磨損性質(zhì)研究[D]. 王卓瓊.東南大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3590242