本文選題：石墨烯 + 復(fù)合材料　； 參考：《寧波大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：石墨烯作為一種二維結(jié)構(gòu)的新型材料,被廣泛應(yīng)用在鋰電池電極、導(dǎo)電油墨、透明導(dǎo)電材料、散熱、涂料、傳感器等領(lǐng)域,其中大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域都是基于石墨烯復(fù)合材料。近年來,石墨烯基納米復(fù)合材料點(diǎn)燃了學(xué)者們的研究熱情,關(guān)于石墨烯復(fù)合材料的報(bào)道層出不窮,石墨烯基復(fù)合材料已然成為復(fù)合材料領(lǐng)域的新星。經(jīng)過還原的氧化石墨烯,不但具有石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)和特性,還保留了氧化石墨烯的部分結(jié)構(gòu),如部分親水基團(tuán),因此還原氧化石墨烯作為溶膠-凝膠法制備石墨烯基復(fù)合材料的首選碳源。本論文通過便捷、綠色的溶膠-凝膠法分別制備了石墨烯改性的摻鋁氧化鋅(AZO)透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜,金納米顆粒(AuNPs)-氧化還原石墨烯(rGO)-氧化鈦(TiO_2)的三元復(fù)合材料薄膜用于SERS基底,為探索低成本、環(huán)保的方法制備石墨烯基復(fù)合薄膜材料提供了思路。第一章介紹了石墨烯的性質(zhì),制備方法和表征方法以及石墨烯基復(fù)合材料的制備方法,并討論了各個(gè)方法的優(yōu)缺點(diǎn),重點(diǎn)介紹了溶膠-凝膠法。第二章對(duì)CVD石墨烯和還原氧化石墨烯進(jìn)行了透射電鏡,掃描探針顯微鏡,拉曼及熱失重等表征實(shí)驗(yàn)研究。第三章采用溶膠-凝膠法制備rGO-AZO透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜,通過溶膠-凝膠法摻入不同濃度的鋁(1~6%)和不同含量的rGO(0~20 mg),制備出多層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電薄膜。分別對(duì)干燥后的凝膠和薄膜進(jìn)行表征,研究不同摻鋁濃度、不同石墨烯含量和真空處理對(duì)rGO-AZO透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的光電性能的影響。當(dāng)Al摻雜濃度為2%且rGO含量為10mg,rGO-AZO透明導(dǎo)電薄膜的方阻為最優(yōu),約為15.2 kΩ/□,此時(shí)霍爾遷移率和載流子濃度分別達(dá)到17.7 cm2/Vs和10.6×1019 cm-3。第四章通過溶膠-凝膠法,摻入金納米顆粒和少量的rGO微片至TiO_2溶液中,并利用懸涂法沉積到SiO_2玻璃或硅片上,經(jīng)過420°C的高溫處理后,制備出多層結(jié)構(gòu)的rGO-AuNPs-TiO_2薄膜。以rGO-AuNPs-TiO_2復(fù)合薄膜為SERS的基底,探索檢測(cè)不同濃度的吡啶水溶液,發(fā)現(xiàn)拉曼信號(hào)強(qiáng)度隨著吡啶濃度的增加而增加。
[Abstract]:As a new type of new material, graphene is widely used in the fields of lithium battery electrodes, conductive inks, transparent conductive materials, heat dissipation, coatings, sensors and other fields. Most applications are based on graphene composites. In recent years, graphene nanocomposites have ignited the research enthusiasm of scholars and about graphene There are endless reports of composite materials. Graphene based composites have become a new star in the field of composite materials. After the reduction of graphene oxide, it not only has two-dimensional structure and properties of graphene, but also preserves some of the structure of graphene oxide, such as some hydrophilic groups. Therefore, the reduction of graphene oxide as a sol-gel method. The carbon doped Zinc Oxide (AZO) transparent conductive composite film modified by graphene was prepared by a convenient and green sol-gel method. The three element composite film of gold nanoparticles (AuNPs) - oxidation-reduction graphene (rGO) - titanium oxide (TiO_2) was used in the SERS substrate for the exploration of low cost. The preparation of graphene based composite film materials by environmental protection methods provides a way of thinking. Chapter 1 introduces the properties of graphene, preparation methods and characterization methods as well as the preparation methods of graphene based composites, and discusses the advantages and disadvantages of each method, focusing on the sol-gel method. The second chapter is the second chapter on the introduction of graphene and reduced graphene oxide. The experimental study of transmission electron microscopy, scanning probe microscope, Raman and thermal weightlessness was carried out. The third chapter was prepared by sol-gel method to prepare rGO-AZO transparent conductive composite film. The multilayer conductive film was prepared by adding different concentrations of aluminum (1~6%) and different content of rGO (0~20 mg) by sol-gel method. The dried gelatin was prepared by the sol-gel method. The effect of different aluminum doping concentration, different graphene content and vacuum treatment on the photoelectric properties of rGO-AZO transparent conductive composite film is investigated. When the Al doping concentration is 2% and the content of rGO is 10mg, the square resistance of rGO-AZO transparent conductive film is optimal, about 15.2 K OMEGA / *, and the Holzer mobility and carrier concentration are 1, respectively. 7.7 cm2/Vs and 10.6 x 1019 cm-3. fourth chapters are prepared by sol-gel method, doped with gold nanoparticles and a small amount of rGO microchips to TiO_2 solution, and deposited on SiO_2 glass or silicon wafer by suspension method. After high temperature treatment of 420 degree C, the multilayer structure of rGO-AuNPs-TiO_2 thin film is prepared. The composite film of rGO-AuNPs-TiO_2 is the base of SERS. The detection of different concentrations of pyridine aqueous solution showed that the Raman signal intensity increased with the increase of pyridine concentration.
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O484;O613.71

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬圣乾;裴立振;康英杰;;石墨烯研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代物理知識(shí);2009年04期

2 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

3 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

4 李宗紅;;石墨烯——二維碳的奇妙世界[J];寶雞文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期

5 常艷麗;陳勝;曹傲能;;壓力促進(jìn)氧化石墨烯水熱還原反應(yīng)的機(jī)理[J];上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年06期

6 李娜;;石墨烯取代硅,前景預(yù)測(cè)被批樂觀[J];科技導(dǎo)報(bào);2011年16期

7 劉霞;;神奇材料石墨烯[J];今日科苑;2011年14期

8 張文毓;全識(shí)俊;;石墨烯應(yīng)用研究進(jìn)展[J];傳感器世界;2011年05期

9 劉霞;;石墨烯:硅的“終結(jié)者”?[J];發(fā)明與創(chuàng)新(綜合科技);2011年09期

10 ;科學(xué)家觀察到石墨烯內(nèi)電子間相互作用[J];黑龍江科技信息;2011年27期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

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;;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

相關(guān)重要報(bào)紙文章 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

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

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 姜麗麗;石墨烯及其復(fù)合薄膜在電極材料中的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

7 姚成立;多級(jí)結(jié)構(gòu)石墨烯/無機(jī)非金屬?gòu)?fù)合材料的仿生合成及機(jī)理研究[D];安徽大學(xué);2015年

8 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

9 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

10 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

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 余夏陽(yáng);摻石墨烯透明導(dǎo)電薄膜制備及表征[D];寧波大學(xué);2017年

2 李佩穎;高分子—石墨烯復(fù)合材料的制備、表征及性能研究[D];鄭州大學(xué);2017年

3 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

4 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

5 苗偉;石墨烯制備及其缺陷研究[D];西北大學(xué);2011年

6 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

7 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

8 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

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

10 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

，

本文編號(hào)：1938713