鋁及其合金具有優(yōu)異的物理和機(jī)械性能,使其在建筑、航空、船舶、交通以及日常生活等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。陽(yáng)極氧化為鋁合金表面改性常見(jiàn)方法。石墨烯作為片狀結(jié)構(gòu)的納米二維材料,被認(rèn)為是最薄的腐蝕防護(hù)涂層。本文利用化學(xué)修飾方法在電化學(xué)剝離過(guò)程中對(duì)石墨烯表面進(jìn)行硅烷修飾,隨后分別對(duì)石墨烯及改性石墨烯通過(guò)陽(yáng)極電泳沉積方法在鋁合金氧化鋁薄膜上得到復(fù)合薄膜,并研究其抗腐蝕及疏水性能。在KH-550（氨丙基三乙氧基硅烷）的0.1M（NH₄）₂SO₄溶液中,石墨棒做陽(yáng)極,鈦絲做陰極,在10V恒壓、70℃水浴條件下,采用一步法電化學(xué)剝離及原位功能化制備硅烷改性石墨烯。同樣條件,在0.1M（NH₄）₂SO₄溶液中電化學(xué)剝離制備了石墨烯。FTIR表明硅烷成功接支到石墨烯上,說(shuō)明一步法的電化學(xué)剝離及原位功能化法制備硅烷功能化石墨烯是可行的;TG發(fā)現(xiàn)硅烷石墨烯熱穩(wěn)定性高于石墨烯;XRD與Raman結(jié)果顯示電化學(xué)剝離過(guò)程中保留了石墨的晶格結(jié)構(gòu),得到硅烷石墨烯缺陷高于石墨烯。SEM顯示硅烷石墨... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)理工大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯是構(gòu)建是其他碳材料的二維材料[3]

沈陽(yáng)理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-2-石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)和極高的晶體學(xué)質(zhì)量，使其載流子行為極為特殊，類似于光子的無(wú)質(zhì)量狄拉克費(fèi)米子，因此描述凝聚態(tài)物理材料的電子性質(zhì)的薛定諤方程，不適合用于石墨烯載流子，而采用相對(duì)論的狄拉克方程研究其電子性質(zhì)。從其電子性質(zhì)的研究結(jié)果來(lái)看，石墨烯屬于半金屬或零帶隙半導(dǎo)體，使其表現(xiàn)出一系列新奇物理效應(yīng)。這些物理現(xiàn)象包括下了室溫下異常的整數(shù)量子霍爾效應(yīng)、超導(dǎo)性、亞微米尺度的彈性傳輸特性以及雙極性電場(chǎng)效應(yīng)等[3]，如圖1.2。此外電子傳輸結(jié)果表明，石墨烯載流子遷移率超過(guò)200,000cm2V-1s-1，運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了光速的1/300，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了一般導(dǎo)體的電子運(yùn)輸速度[4]。從石墨烯發(fā)現(xiàn)的新奇物理現(xiàn)象來(lái)看，石墨烯的電子性質(zhì)與大多數(shù)常見(jiàn)的材料不同，使其成為研究量子相對(duì)論的理想實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。圖1.2單層石墨烯雙極性效應(yīng)；無(wú)質(zhì)量狄拉克費(fèi)米子[3]Fig.1.2Ambipolarelectricfieldeffectofsingle-layergraphene;MasslessDiracfermions[3]隨著研究的深入，研究人員發(fā)現(xiàn)了石墨烯除了獨(dú)特的電子性質(zhì)外，還具有優(yōu)異的熱、力、光學(xué)等特性。石墨烯是由單層碳原子組成的完美晶格，具有極高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，理論比表面積為2600m2g-1[5]。石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)最薄及強(qiáng)度最高的物質(zhì)，斷裂強(qiáng)度高達(dá)130GPa，楊氏模量約1.5TPa，具有優(yōu)異的機(jī)械性能[6,7]。同時(shí)是目前已知最好的導(dǎo)熱材料，熱導(dǎo)率高達(dá)5300Wm-1K-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于

第1章緒論-3-金屬類導(dǎo)熱體[8]。此外石墨烯獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)，使得單層石墨稀在很寬的波段范圍內(nèi)光吸收只有2.3%，表現(xiàn)極好的透光性，透光率高達(dá)97.7%[9]�；谶@些優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)使石墨烯在高性能鋰離子電池、高導(dǎo)電復(fù)合材料、超級(jí)電容器、超靈敏傳感器、射頻晶體管、耐腐蝕材料等領(lǐng)域都具有巨大的應(yīng)用潛力。1.1.2石墨烯的制備方法低成本規(guī)�；a(chǎn)高質(zhì)量的石墨烯，是進(jìn)行石墨稀基礎(chǔ)物理研究及組裝石墨烯宏觀材料的應(yīng)用首先考慮的問(wèn)題。自2004年石墨烯發(fā)現(xiàn)以來(lái)，科學(xué)家發(fā)展了多種石墨烯制備方法，常規(guī)制備石墨烯的方法如圖1.3所示。主要有自上而下，及自下而上制備法，前者常見(jiàn)方法有：去角質(zhì)剝離法制備少層或單層石墨烯，主要有化學(xué)氧化還原法、機(jī)械法、電化學(xué)剝離法等方法。后者常見(jiàn)方法有：CVD化學(xué)氣相沉積法，SiC外延生長(zhǎng)法等方法。圖1.3石墨烯不同的制備方法，在產(chǎn)品的成本和質(zhì)量方面的比較[10]Fig.1.3Comparisonamongwell-establishedmethodsforthepreparationofgrapheneinrespectofcostandqualityoftheproducts[10]機(jī)械剝離法，是Geim課題組2004年最先發(fā)展出來(lái)的石墨烯制備方法[1]。該

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]二氧化鈦/石墨烯復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 郭聲春.重慶大學(xué) 2015
[3]有機(jī)硅功能化石墨烯及其聚合物復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 王遠(yuǎn).南京大學(xué) 2013
[4]改性石墨烯的制備及其超疏水性能研究[D]. 秦曉娟.蘭州理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3600048