甲烷是一種重要的清潔氣體能源同時又是一種有毒的氣體,對其有效檢測刻不容緩。石墨烯和碳納米管都具有很好的機械和電子特性,同時,它們具有非常大的表面積比,能為氣體分子提供比傳統材料多得多的吸附位點,在對氣體的有效檢測上具有巨大的優(yōu)勢。但是石墨烯和碳納米管都有分散困難的問題,石墨烯容易層積而碳納米管容易纏繞。而石墨烯/碳納米管（G-CNTs）互聯復合材料則能解決這些問題,同時具有和石墨烯與碳納米管一樣優(yōu)異的性能。研究表明,雖然G-CNTs的機械強度和導電性稍低于石墨烯和碳納米管,但是其機械和電子性能仍優(yōu)于其他材料,甚至在機械延展性上遠優(yōu)于石墨烯和碳納米管。同時它擁有更大的比表面積和孔隙率。因此,很有必要發(fā)展基于G-CNTs的甲烷檢測器件,G-CNTs甲烷吸附機理和性能表現的研究具有重要的現實意義。本課題全面研究了G-CNTs的性能表現,多方面分析了其甲烷吸附機理。首先分別探究了graphene和CNTs的性能表現,進而具體分析G-CNTs的性質特征;隨后以此為基礎對其對甲烷吸附機理和性能表現展開具體分析。課題研究內容及主要研究結果概述如下:1)本文利用濕法轉移和機械剝離的方法成功轉移獲得了單... 

【文章來源】：桂林電子科技大學廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數】：152 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

G-CNTs的結構示意圖

圖 1.2 碳納米管由石墨烯卷曲成形成過程（a）和多壁碳納米管（b）示意圖CNTs 是一種很特別的準二維材料，它的橫徑比非常大：徑向尺寸（碳管直徑為納米級別（0.75 ~ 3 nm），而軸向尺寸為為微米級別（l ~ 50 μm）。但是，由于多壁碳納米管的層數關系（層間距約為 0.42 nm），它的直徑會比較大，一般在 2 ~ 30 nm之間[3]。CNTs 的手性可以根據其卷曲矢量來確定。圖 1.3 定了向量 A 和 A'，石墨烯的卷曲矢量 h（晶格基向量疊加）可以用公式 1.1 表示： h= n ā1+ m ā2(1.1式中 ā1和 ā2為基向量，n 和 m 為整數。當石墨烯由向量 A 往向來 A'方向卷曲形成CNTs 時，向量 A 和 A'重疊，CNTs 的手性 (n,m) 就可以確定，從而其結構也可以得到確定[4,5]。

圖 1.2 碳納米管由石墨烯卷曲成形成過程（a）和多壁碳納米管（b）示意圖CNTs 是一種很特別的準二維材料，它的橫徑比非常大：徑向尺寸（碳管直徑納米級別（0.75 ~ 3 nm），而軸向尺寸為為微米級別（l ~ 50 μm）。但是，由于多納米管的層數關系（層間距約為 0.42 nm），它的直徑會比較大，一般在 2 ~ 30 n間[3]。CNTs 的手性可以根據其卷曲矢量來確定。圖 1.3 定了向量 A 和 A'，石墨烯的矢量 h（晶格基向量疊加）可以用公式 1.1 表示： h= n ā1+ m ā2(1.中 ā1和 ā2為基向量，n 和 m 為整數。當石墨烯由向量 A 往向來 A'方向卷曲形成NTs 時，向量 A 和 A'重疊，CNTs 的手性 (n,m) 就可以確定，從而其結構也可以確定[4,5]。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]石墨烯吸附甲醛第一性原理計算及傳感器應用研究[D]. 段良平.浙江大學 2018



本文編號：2914566