發(fā)布時(shí)間：2017-08-19 11:10

  本文關(guān)鍵詞：石墨烯與石墨相氮化碳的制備及吸波性能

  更多相關(guān)文章： 石墨烯 氧化石墨烯 石墨烯量子點(diǎn) g-C_3N_4 吸波材料

【摘要】：吸波材料在軍事上有其特殊的地位,民用也越來(lái)越多廣泛。石墨烯作為一種新型的二維碳系材料,具有優(yōu)異的光電性能及可調(diào)控特性,是一種非常有前景的吸波材料。石墨相氮化碳(g-C3N4)是一種類石墨結(jié)構(gòu)的非金屬半導(dǎo)體材料,帶隙隨其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)變化而變化,賦予了其在多個(gè)領(lǐng)域巨大的應(yīng)用潛力。本論文通過(guò)調(diào)控石墨烯與g-C3N4的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其吸波性能進(jìn)行了調(diào)控。主要研究?jī)?nèi)容與實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)采用改進(jìn)的Hummers法制備了單層的氧化石墨烯(GO)。以GO為原料,以不同方式制備不同還原程度和形貌狀態(tài)的r GO,研究了各樣品的吸波性能。結(jié)果表明,不同還原程度的rGO具有不同的吸波性能,其中400℃熱還原得到rGO-400的吸波性能最好,在厚度為3 mm時(shí),RL值低于-10dB共有5.4GHz(9.5-14.9 GHz)的頻寬。在頻率12 GHz,rGO-400的RL反射谷值低至-39.7 dB。(2)以檸檬酸(C6H8O7?H2O)為C源,采用硼酸(H3BO3,B源)與尿素(H2NCONH2,N源)為摻雜劑制備了兩種不同的石墨烯量子點(diǎn)BCN-GQDs、CN-GQDs。通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)檸檬酸已成功碳化形成石墨結(jié)構(gòu),BCN-GQDs和CN-GQDs都有良好的熒光性能。CN-GQDs比BCN-GQDs的吸波性能要好,其反射損耗最低值-20.6 dB出現(xiàn)在層厚為4 mm、頻率14.5 GHz時(shí)。(3)以濃KOH和不同溶劑共同作用對(duì)g-C3N4氧化剝離改性,制備出不同形貌的g-C3N4-T1,通過(guò)表征發(fā)現(xiàn)g-C3N4結(jié)構(gòu)已被破壞性剝離,g-C3N4-T1是一種富含C、O及少量N的類似GO化合物。此外,KOH和烷基醇共同作用下得到的g-C3N4-T2引入了大量的含氧基團(tuán),測(cè)試發(fā)現(xiàn)得到的g-C3N4-T2的熒光效應(yīng)較好,在水中的分散性好。4mm厚時(shí),g-C3N4的最低反射損耗值-21.2 dB在頻率為11.3 GHz時(shí)。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 氧化石墨烯 石墨烯量子點(diǎn) g-C_3N_4 吸波材料
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB34
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 引言10-11
• 1.2 石墨烯基吸波材料的概述11-16
• 1.2.1 吸波材料概述11-13
• 1.2.2 石墨烯簡(jiǎn)介13-15
• 1.2.3 石墨烯在吸波材料方面的應(yīng)用15-16
• 1.3 石墨相氮化碳的制備及應(yīng)用16-21
• 1.3.1 石墨相氮化碳概述16-18
• 1.3.2 g-C_3N_4的合成18-19
• 1.3.3 g-C_3N_4的應(yīng)用19-20
• 1.3.4 g-C_3N_4的改性20-21
• 1.4 論文選題及主要研究?jī)?nèi)容21-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及表征方法23-27
• 2.1 主要試劑及儀器設(shè)備23-25
• 2.1.1 主要試劑及原料23-24
• 2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器24-25
• 2.2 材料的形貌和結(jié)構(gòu)表征25-26
• 2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)25
• 2.2.2 透射電子顯微鏡（TEM）25
• 2.2.3 原子力顯微鏡 (AFM)25
• 2.2.4 X射線光電子能譜分析儀（XPS）25
• 2.2.5 X射線衍射儀（XRD）25
• 2.2.6 拉曼光譜(Raman)25-26
• 2.2.7 傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）26
• 2.2.8 固體紫外可見漫反射光譜（DRS）26
• 2.2.9 熒光（PL）光譜26
• 2.3 電磁參數(shù)測(cè)試26-27
• 第三章 熱還原氧化石墨烯的制備及其吸波性能27-40
• 3.1 氧化石墨烯的制備及表征27-31
• 3.1.1 氧化石墨烯的制備27-28
• 3.1.2 氧化石墨烯的表征28-31
• 3.2 熱還原氧化石墨烯的制備及其吸波性能31-39
• 3.2.1 rGO的制備31
• 3.2.2 熱還原氧化石墨烯的表征31-36
• 3.2.3 還原氧化石墨烯的吸波性能研究36-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 摻雜石墨烯量子點(diǎn)的制備及吸波性能40-46
• 4.1 引言40
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分40
• 4.2.1 氮摻雜石墨烯量子點(diǎn)的制備40
• 4.2.2 硼、氮共摻雜石墨烯量子點(diǎn)的制備40
• 4.3 材料的表征40-44
• 4.3.1 微觀結(jié)構(gòu)分析40-41
• 4.3.2 化學(xué)組成及晶體結(jié)構(gòu)分析41-44
• 4.4 CN-GQDs和BCN-GQDs的吸波性能研究44
• 4.5 本章小結(jié)44-46
• 第五章 石墨相氮化碳改性及其吸波性能46-64
• 5.1 引言46
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分46-47
• 5.2.1 g-C_3N_4與炭微球的復(fù)合改性制備46
• 5.2.2 g-C_3N_4堿剝離改性制備46-47
• 5.3 g-C_3N_4/C的表征47-52
• 5.3.1 炭微球凝膠的表征47-48
• 5.3.2 g-C_3N_4/C的微觀形貌分析48-49
• 5.3.3 g-C_3N_4/C的物理性能分析49-51
• 5.3.4 g-C_3N_4/C的光催化性能分析51-52
• 5.4 g-C_3N_4堿剝離改性研究52-62
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)條件的選擇52
• 5.4.2 g-C_3N_4-T~1的化學(xué)組成分析52-56
• 5.4.3 g-C_3N_4-T~1的微觀結(jié)構(gòu)分析56-58
• 5.4.4 g-C_3N_4-T~2的物理性能分析58-61
• 5.4.5 g-C_3N_4-T~2的光催化性能分析61
• 5.4.6 g-C_3N_4-T~2的吸波性能分析61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 總結(jié)64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-73
• 致謝73-74
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、碩士期間發(fā)表以及待發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74

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3 ;新材料石墨烯[J];材料工程;2009年08期

4 ;日本開發(fā)出在藍(lán)寶石底板上制備石墨烯的技術(shù)[J];硅酸鹽通報(bào);2009年04期

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6 傅強(qiáng);包信和;;石墨烯的化學(xué)研究進(jìn)展[J];科學(xué)通報(bào);2009年18期

7 ;納米中心石墨烯相變研究取得新進(jìn)展[J];電子元件與材料;2009年10期

8 徐秀娟;秦金貴;李振;;石墨烯研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2009年12期

9 張偉娜;何偉;張新荔;;石墨烯的制備方法及其應(yīng)用特性[J];化工新型材料;2010年S1期

10 萬(wàn)勇;馬廷燦;馮瑞華;黃健;潘懿;;石墨烯國(guó)際發(fā)展態(tài)勢(shì)分析[J];科學(xué)觀察;2010年03期

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1 成會(huì)明;;石墨烯的制備與應(yīng)用探索[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

2 錢文;郝瑞;侯仰龍;;液相剝離制備高質(zhì)量石墨烯及其功能化[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第04分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

3 張甲;胡平安;王振龍;李樂(lè);;石墨烯制備技術(shù)與應(yīng)用研究的最新進(jìn)展[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第3分冊(cè)）[C];2010年

4 趙東林;白利忠;謝衛(wèi)剛;沈曾民;;石墨烯的制備及其微波吸收性能研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

5 沈志剛;李金芝;易敏;;射流空化方法制備石墨烯研究[A];顆粒學(xué)最新進(jìn)展研討會(huì)——暨第十屆全國(guó)顆粒制備與處理研討會(huì)論文集[C];2011年

6 王冕;錢林茂;;石墨烯的微觀摩擦行為研究[A];2011年全國(guó)青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

7 趙福剛;李維實(shí);;樹枝狀結(jié)構(gòu)功能化石墨烯[A];2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

8 吳孝松;;碳化硅表面的外延石墨烯[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

9 周震;;后石墨烯和無(wú)機(jī)石墨烯材料:計(jì)算與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第4分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

10 周琳;周璐珊;李波;吳迪;彭海琳;劉忠范;;石墨烯光化學(xué)修飾及尺寸效應(yīng)研究[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 姚耀;石墨烯研究取得系列進(jìn)展[N];中國(guó)化工報(bào);2009年

2 劉霞;韓用石墨烯制造出柔性透明觸摸屏[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

3 記者 王艷紅;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新華每日電訊;2010年

4 本報(bào)記者 李好宇 張們捷(實(shí)習(xí)) 特約記者 李季;石墨烯未來(lái)應(yīng)用的十大猜想[N];電腦報(bào);2010年

5 證券時(shí)報(bào)記者 向南;石墨烯貴過(guò)黃金15倍 生產(chǎn)不易炒作先行[N];證券時(shí)報(bào);2010年

6 本報(bào)特約撰稿 吳康迪;石墨烯 何以結(jié)緣諾貝爾獎(jiǎng)[N];計(jì)算機(jī)世界;2010年

7 記者 謝榮　通訊員 夏永祥 陳海泉 張光杰;石墨烯在泰實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[N];泰州日?qǐng)?bào);2010年

8 本報(bào)記者 紀(jì)愛玲;石墨烯：市場(chǎng)未啟 炒作先行[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2011年

9 周科競(jìng);再說(shuō)石墨烯的是與非[N];北京商報(bào);2011年

10 王小龍;新型石墨烯材料薄如紙硬如鋼[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

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1 呂敏;雙層石墨烯的電和磁響應(yīng)[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 羅大超;化學(xué)修飾石墨烯的分離與評(píng)價(jià)[D];北京化工大學(xué);2011年

3 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修飾[D];北京化工大學(xué);2012年

4 王崇;石墨烯中缺陷修復(fù)機(jī)理的理論研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 盛凱旋;石墨烯組裝體的制備及其電化學(xué)應(yīng)用研究[D];清華大學(xué);2013年

6 伊丁;石墨烯吸附與自旋極化的第一性原理研究[D];山東大學(xué);2015年

7 梁巍;基于石墨烯的氧還原電催化劑的理論計(jì)算研究[D];武漢大學(xué);2014年

8 王義;石墨烯的模板導(dǎo)向制備及在電化學(xué)儲(chǔ)能和腫瘤靶向診療方面的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

9 劉明凱;帶狀石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其性能研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

10 劉勇;智能化及摻雜改性石墨烯的研究及應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 詹曉偉;碳化硅外延石墨烯以及分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 王晨;石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)電化學(xué)性能的影響[D];北京化工大學(xué);2011年

3 苗偉;石墨烯制備及其缺陷研究[D];西北大學(xué);2011年

4 蔡宇凱;一種新型結(jié)構(gòu)的石墨烯納米器件的研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

5 金麗玲;功能化石墨烯的酶學(xué)效應(yīng)研究[D];蘇州大學(xué);2012年

6 黃凌燕;石墨烯拉伸性能與尺度效應(yīng)的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

7 劉汝盟;石墨烯熱振動(dòng)分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

8 雷軍;碳化硅上石墨烯的制備與表征[D];西安電子科技大學(xué);2012年

9 于金海;石墨烯的非共價(jià)功能化修飾及載藥系統(tǒng)研究[D];青島科技大學(xué);2012年

10 李晶;高分散性石墨烯的制備[D];上海交通大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：700373