隨著現(xiàn)代科學(xué)事業(yè)的日益壯大,新型材料的出現(xiàn)為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了更多可能。在2004年Geim小組用微機(jī)械剝離法制備出單層石墨烯,開(kāi)啟了石墨烯在世界范圍內(nèi)的研究熱。石墨烯材料以其完美的雜化結(jié)構(gòu)、極低的合成成本以及獨(dú)特的電子和機(jī)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(qiáng)度、高導(dǎo)電性等特點(diǎn)外,還具有大的表面積、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。將碳納米纖維與石墨烯材料相結(jié)合,制備具有獨(dú)特電學(xué)和機(jī)械性能的軟質(zhì)薄膜材料,可應(yīng)用于微帶天線、電池電極、傳感器等應(yīng)用領(lǐng)域。本論文以碳納米纖維（CNF）/石墨烯薄膜為研究對(duì)象,開(kāi)展了其制備及性能研究的相關(guān)工作,具體內(nèi)容如下:在第一部分工作中,運(yùn)用改進(jìn)的Hummers法氧化天然鱗片石墨,經(jīng)反復(fù)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(duì)其進(jìn)行還原,得到石墨烯薄膜。同時(shí),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(shù)（XRD）等對(duì)石墨烯片層結(jié)構(gòu)和還原程度進(jìn)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(lái)源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)以及能帶結(jié)構(gòu)

碩士學(xué)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(xiàn)，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(chǎn)率較低，不容易控制尺寸，大規(guī)模的生產(chǎn)很進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室石墨烯研究，無(wú)法投入工業(yè)生產(chǎn)。墨氧化-還原法然的石墨片是利用強(qiáng)化學(xué)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(tuán)使得大，親水性增強(qiáng)，超聲分散后得到單原子層的 GO 片層，經(jīng)化學(xué)還(見(jiàn)圖 1-2)。通過(guò)這種方法可獲得高產(chǎn)量的單層石墨烯懸浮液，現(xiàn)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(zhì)存在的相互靜電作用來(lái)制備薄膜。氧化石墨烯片表面經(jīng)表面改性后帶有不同的基團(tuán)和電荷，故在靜電力和π-π等的作用下，石墨烯片自行進(jìn)行層狀組裝，成為具有不同功能的超薄石墨烯膜[55]。復(fù)旦大學(xué)葉明新教授研究組[58]分別對(duì)石墨片的表面進(jìn)行正電荷和負(fù)電荷修飾，在靜電吸附和共價(jià)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(zhǎng)春應(yīng)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(fù)電的 Pt 納米粒子間產(chǎn)生靜電作用進(jìn)行層狀組裝，制得復(fù)合的石墨烯薄膜。Seo 等[62]將層層自組裝法與旋涂法相結(jié)合，制備出的 PEDOT/石墨烯復(fù)合薄膜可獨(dú)立支撐。Loh 等[62]制備的 GO/TiO2 復(fù)合薄膜是利用 GO 和 TiO2 表面的靜電作用

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



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