隨著現代科學事業(yè)的日益壯大,新型材料的出現為科學技術的發(fā)展提供了更多可能。在2004年Geim小組用微機械剝離法制備出單層石墨烯,開啟了石墨烯在世界范圍內的研究熱。石墨烯材料以其完美的雜化結構、極低的合成成本以及獨特的電子和機械性能,成為新型碳材料中的后起之秀。納米碳纖維作為一種碳纖維材料,具有納米尺度,除了具有高模量、高強度、高導電性等特點外,還具有大的表面積、結構緊湊等優(yōu)點。將碳納米纖維與石墨烯材料相結合,制備具有獨特電學和機械性能的軟質薄膜材料,可應用于微帶天線、電池電極、傳感器等應用領域。本論文以碳納米纖維（CNF）/石墨烯薄膜為研究對象,開展了其制備及性能研究的相關工作,具體內容如下:在第一部分工作中,運用改進的Hummers法氧化天然鱗片石墨,經反復多次的水洗、離心、超聲振蕩,制得pH值在6左右的氧化石墨烯溶液,隨后采用滴涂法制備了氧化石墨烯薄膜,再利用氫碘酸在常溫下對其進行還原,得到石墨烯薄膜。同時,利用原子力顯微鏡（AFM）、掃描電子顯微鏡鏡（SEM）和X射線衍射技術（XRD）等對石墨烯片層結構和還原程度進行表征和分析。在第二部分工作中,在氧化石墨烯溶液中添加不等量的碳... 

【文章來源】：東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯的晶體結構以及能帶結構

碩士學位論文 第一金屬架上，再利用氫氟酸將SiO2層溶解掉，懸空的單層石墨烯便觀察后不難發(fā)現，單層石墨烯表面不平整，具有如波浪般的褶皺。操作方法步驟繁瑣，產率較低，不容易控制尺寸，大規(guī)模的生產很進行實驗室石墨烯研究，無法投入工業(yè)生產。墨氧化-還原法然的石墨片是利用強化學劑氧化方法得到邊緣具有羧基、羥基的同有羰基和環(huán)氧等的氧化石墨(Graphite Oxide，GO)，這些基團使得大，親水性增強，超聲分散后得到單原子層的 GO 片層，經化學還(見圖 1-2)。通過這種方法可獲得高產量的單層石墨烯懸浮液，現用[31]。

yer-by-layer 即 LbL 或 Self-assembly) 的基本原理如圖1-3 所示，Iler 等[59]利用帶相反電荷的物質存在的相互靜電作用來制備薄膜。氧化石墨烯片表面經表面改性后帶有不同的基團和電荷，故在靜電力和π-π等的作用下，石墨烯片自行進行層狀組裝，成為具有不同功能的超薄石墨烯膜[55]。復旦大學葉明新教授研究組[58]分別對石墨片的表面進行正電荷和負電荷修飾，在靜電吸附和共價鍵的共同作用下石墨片層狀組裝制備出石墨烯薄[60]。中科院長春應化所董紹俊教授課題組[61]在離子液作用下使石墨烯片多功能化，石墨烯表面帶有正電，與帶有負電的 Pt 納米粒子間產生靜電作用進行層狀組裝，制得復合的石墨烯薄膜。Seo 等[62]將層層自組裝法與旋涂法相結合，制備出的 PEDOT/石墨烯復合薄膜可獨立支撐。Loh 等[62]制備的 GO/TiO2 復合薄膜是利用 GO 和 TiO2 表面的靜電作用

【參考文獻】：
期刊論文
[1]碳納米纖維的制備及應用[J]. 喬輝,楊笑,魏金柱.  技術與市場. 2010(06)



本文編號：2897764