石墨烯,作為首次發(fā)現(xiàn)的二維納米材料,從2004年發(fā)現(xiàn)以來(lái)獲得人們持續(xù)地關(guān)注和研究。由于在力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等方面具有十分優(yōu)異的性能,使其在材料學(xué)、微納加工、電子器件、能源、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值,被認(rèn)為是一種未來(lái)革命性的材料。然而,由于制備技術(shù)的限制,石墨烯樣品的尺寸一般較小,限制了其在實(shí)際生活中的大規(guī)模應(yīng)用。其中將微觀尺寸的石墨烯薄片組裝成宏觀材料是解決當(dāng)前問(wèn)題的有效途徑,如一維的石墨烯纖維、二維的石墨烯紙/薄膜、三維的石墨烯組裝體等。通過(guò)這一方法,使組裝成的宏觀材料獲得一定的石墨烯特性,而制得的宏觀材料其各項(xiàng)性能往往與制備方法有密切的聯(lián)系。其中,靜電噴霧沉積技術(shù)由于其操作簡(jiǎn)單、材料利用率高、可大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)成為一種較好地材料制備方法。本論文主要介紹了通過(guò)靜電噴霧沉積技術(shù)分別制備出石墨烯織物和中空石墨烯纖維兩種宏觀材料,這兩種宏觀材料既承繼了石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性能,還具有較好的柔性,為石墨烯柔性宏觀材料的制備與應(yīng)用拓寬了新的方法與思路。為此,主要開(kāi)展了以下兩項(xiàng)工作:第三章著重介紹了一種通過(guò)靜電噴霧沉積技術(shù)制備的柔性石墨烯織物復(fù)合材料,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單地加裝電極后,即可制成兩... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

二維材料石墨烯結(jié)構(gòu)模擬圖[2]

?瘢?謔???矯嬪戲植甲嘔費(fèi)躉?臶27]。隨后，Ruess在1946年將羥基合并到基平面中，從而合理地解釋了GO中氫的含量。此外，Ruess模型還將基平面的結(jié)構(gòu)由sp2雜化體系改為sp3雜化體系[28]。1969年，Scholz和Boehm提出了一個(gè)新的模型，該模型完全移除了環(huán)氧基團(tuán)和醚基團(tuán)，而是用波紋狀的主鏈代替。最終，最為大家所認(rèn)可的模型是Lerf-Klinowski模型，它摒棄了先前的網(wǎng)絡(luò)模型，用一種非化學(xué)計(jì)量的無(wú)定形結(jié)構(gòu)取代[29]。這些科學(xué)家對(duì)于認(rèn)識(shí)氧化石墨的氧化機(jī)制以及探索氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)都做出了開(kāi)辟性的貢獻(xiàn)。圖1.2氧化石墨烯的Lerf-Klinowski結(jié)構(gòu)模型圖[29]

岢鲆恢滯ü????喑粱??CVD)制備石墨烯拉力傳感器的方法[123]。該方法通過(guò)使用編織的銅網(wǎng)為模板，在高溫環(huán)境(1000℃)中通入甲烷(CH4)10分鐘后迅速冷卻到室溫，使銅網(wǎng)上生長(zhǎng)出石墨烯，經(jīng)后續(xù)處理移除模板后則可獲得石墨烯基織物(GWF)[124]。經(jīng)PDMS封裝后組成的傳感器電阻值隨拉力的增加而增大，當(dāng)拉力范圍在2~6%時(shí)，其GF因子大約能達(dá)到103，而當(dāng)拉力＞7%時(shí)，GF可高達(dá)106，表現(xiàn)出十分優(yōu)異的靈敏性，然而，傳感器可拉伸范圍并不高(＜10%)，且CVD操作比較復(fù)雜，移除模板困難、成本高、對(duì)反應(yīng)設(shè)備的條件要求較高。圖2.1CVD法制備石墨烯基織物原理圖[124]


本文編號(hào)：3538378