石墨烯和碳納米管是碳家族中較為典型的代表,二者組成的復(fù)合材料因能夠發(fā)揮其協(xié)同效應(yīng)及形成良好的3D網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),近年來受到越來越多的科研工作者的青睞。本工作通過將氧化石墨烯（GO）和碳納米管（CNTs）超聲分散、靜電噴霧成膜,繼而光波還原等過程,制備出石墨烯/碳納米管（RGO/CNTs）的復(fù)合材料,然后將其作為儲能器件電極（如雙電層電容器及鋰離子電池）,主要內(nèi)容如下:1、利用改進(jìn)Hummers法將起始原料8000目石墨粉制備出氧化石墨烯乙醇懸浮液,之后稱量不同質(zhì)量的單壁碳納米管將其與制備好的氧化石墨乙醇烯懸浮液在超聲處理器中進(jìn)行超聲復(fù)合,得到三種不同比例的氧化石墨烯/碳納米管（GO/CNTs）的復(fù)合材料,接著采用靜電噴霧技術(shù)將氧化石墨烯/碳納米管（GO/CNTs）復(fù)合材料噴涂于基底上制備氧化石墨烯/碳納米管（GO/CNTs）復(fù)合材料薄膜,繼而光波還原10分鐘得到石墨烯/碳納米管（RGO/CNTs）的3D復(fù)合薄膜。通過熱重分析（TGA）、傅里葉紅外分光光度計（IR）、X射線衍射儀（XRD）、X射線光電子能譜儀（XPS）、比表面及孔徑分布（BET）、掃描電子顯微鏡（SEM）及透射電子顯微鏡（TE... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

碳納米管結(jié)構(gòu)示意圖

在實驗的基礎(chǔ)上充分了解到碳納米管的優(yōu)良性能。圖 1.1 碳納米管結(jié)構(gòu)示意圖1.2 石墨烯的概述石墨烯，也叫單層石墨片，是一種新型碳納米材料，因其具有電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、強(qiáng)度、透光性、超高載流子遷移率等特性[2],吸引了許多科研工作者的研究興趣。理論上，石墨烯是除金剛石外所有碳家族中(如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨等)的基本結(jié)構(gòu)組成單元[3]，完美的石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀六邊形單元結(jié)構(gòu)，由 SP2雜化成鍵形成穩(wěn)定的二維結(jié)構(gòu)，其厚度僅有 0.34nm，碳-碳鍵的鍵長約為 0.141nm，鍵角 120℃，面密度為 0.77mg/m2

圖 1.3 機(jī)械剝離法制備石墨烯1.4.2 外延生長法外延生長法就是在一種晶體基片上“種”出(即長出)另一種晶體的方法Berger 等人第一個對 SiC 晶體進(jìn)行加熱獲得石墨烯[5-6]，其具體方法為：在高空、1000℃-1500℃高溫條件下使碳化硅表面的硅被揮發(fā)而離開其基底，從而備出長在碳化硅上的外延生長的石墨烯。利用此種技術(shù)合成的石墨烯雖然可以得石墨烯片具有質(zhì)量優(yōu)良、面積較大等特點，但是在合成成本控制、石墨烯層控制、二次結(jié)晶控制生長和石墨烯轉(zhuǎn)移技術(shù)等方面都存在一系列的挑戰(zhàn)。1.4.3 化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法(CVD)是近年來研究人員合成高質(zhì)量石墨烯的一種常用術(shù)。其具體方法是：在一定條件下將氣體通入反應(yīng)器(如圖 1.4)中，通過發(fā)生應(yīng)的反應(yīng)，利用生成的新物質(zhì)沉積到基底的表面上從而形成薄膜。美國 J.K研究組[7]報道在 Ni 基板上以甲烷為碳的來源，H2為載體，在 900℃-1000℃下

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]石墨烯及其復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 趙陽,黃英,王秋芬,王瀟雅,宗蒙,何倩.  材料開發(fā)與應(yīng)用. 2012(06)
[2]碳納米管負(fù)載納米金屬氧化物的研究進(jìn)展[J]. 侯珂珂,崔平.  安徽化工. 2007(03)
[3]LiFePO4/C復(fù)合正極材料的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 呂正中,周震濤.  電池. 2003(05)



本文編號：3421858