本文關(guān)鍵詞：石墨烯—聚苯乙烯微球復(fù)合材料的制備及其紅外性質(zhì)研究

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【摘要】：自2004年英國科學(xué)家蓋姆和諾沃肖洛夫發(fā)現(xiàn)石墨烯以來,人們對石墨烯的研究已經(jīng)獲得了很多進展。石墨烯擁有出色的電學(xué)和力學(xué)性能,它與其它材料組合而成的復(fù)合材料,可以實現(xiàn)很多現(xiàn)有材料無法實現(xiàn)的功能。但早先石墨烯還只能通過機械剝離法等效率較低的方法直接從石墨上剝離單層石墨烯,直到化學(xué)氣相沉積法的發(fā)明,石墨烯的大規(guī)模制造成為可能,也為石墨烯的加工和石墨烯器件的組裝提供了方便。如今,將石墨烯和其他材料組成復(fù)合材料是當(dāng)前石墨烯研究的熱門領(lǐng)域。就在人們著眼于石墨烯優(yōu)秀的電學(xué)性能之時,單層石墨烯97.7%左右的透光率卻讓它的光學(xué)性能難以得到發(fā)揮。在很多文獻里,石墨烯的這一特性往往被視為石墨烯的缺點,因此常常對石墨烯進行處理,以增加其對入射光的吸收,目的也往往是為了增大其光電轉(zhuǎn)換率,最終仍是利用其電學(xué)性質(zhì)。因此,這類復(fù)合材料需要在石墨烯上連接電極,因而減小了石墨烯的應(yīng)用范圍。本研究利用石墨烯表面載流子頻率與其表面吸附分子在入射光照下的振動頻率發(fā)生耦合的原理,以增強吸附在石墨烯上物質(zhì)對紅外吸收的相應(yīng)。此方法也可作為分子探測的一種手段,不論從測量原理還是從測量方式看,都可以視為是石墨烯分子探測方法的一個補充。從石墨烯光學(xué)性能研究的角度看,當(dāng)前大多數(shù)研究選用與石墨烯進行復(fù)合的材料都是金屬或金屬化合物,其對入射光的響應(yīng)波段通常不在紅外范圍內(nèi)。本研究選用作為探測對象的聚苯乙烯微球作為一種有機聚合物,其主要吸收峰都在紅外區(qū)域內(nèi),因此本研究也可以作為是對當(dāng)前石墨烯光學(xué)特性研究的一個補充。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 聚苯乙烯微球 紅外吸收 分子探測
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)9-10
• 1.3 利用光學(xué)顯微鏡對石墨烯進行觀測10-11
• 1.4 石墨烯復(fù)合材料11
• 1.5 聚苯乙烯微球的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)11-12
• 1.6 本文的研究內(nèi)容及其意義12-13
• 第二章 石墨烯的合成方法及質(zhì)量檢測13-19
• 2.1 石墨烯的合成方法13-14
• 2.2 石墨烯的轉(zhuǎn)移14-16
• 2.2.1 直接剝離14-15
• 2.2.2 溶液刻蝕轉(zhuǎn)移15-16
• 2.3 石墨烯表面PMMA的清除16-17
• 2.3.1 退火分解法16-17
• 2.3.2 溶解法17
• 2.4 石墨烯的質(zhì)量檢測17-19
• 2.4.1 光學(xué)顯微鏡觀察17
• 2.4.2 拉曼光譜17
• 2.4.3 電子衍射圖像17-19
• 第三章 石墨烯-聚苯乙烯微球復(fù)合材料的制備19-26
• 3.1 石墨烯樣品的制備19-23
• 3.1.1 儀器及材料19
• 3.1.2 合成步驟及轉(zhuǎn)移19-23
• 3.2 聚苯乙烯微球懸濁液的配制23
• 3.3 石墨烯-聚苯乙烯微球復(fù)合材料的制備23-26
• 3.3.1 直接滴液24
• 3.3.2 分液面撈取法24-25
• 3.3.3 兩種方法的優(yōu)劣與比較25-26
• 第四章 石墨烯-聚苯乙烯微球復(fù)合材料的紅外吸收性質(zhì)26-31
• 4.1 紅外光譜及其特點26
• 4.2 實驗結(jié)果分析26-31
• 4.2.1 紅外吸收光譜結(jié)果26-29
• 4.2.2 對上述結(jié)果的分析29-31
• 結(jié)論31-33
• 參考文獻33-37
• 致謝37

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