本文關(guān)鍵詞：氧化石墨烯LB膜的制備與特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石墨烯因其特殊的納米結(jié)構(gòu),優(yōu)良的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)及光學(xué)性能,近年來(lái)成為科研工作者廣泛關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。目前,石墨烯大面積制備方法并未成熟,除了小分子組裝、非共價(jià)鍵組裝以及共聚組裝,Langmuir-Blodgett(LB)自組裝技術(shù)作為可以大面積制備單分子薄膜的方法,被認(rèn)為是一種可控制備石墨烯薄膜的有效手段。本論文采用LB自組裝技術(shù)制備還原氧化石墨烯薄膜,首先采用LB技術(shù)制備均勻平整的的氧化石墨烯超薄膜,優(yōu)化制備工藝;然后對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行還原處理獲得還原氧化石墨烯薄膜,研究其氣敏性能。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)為了保證氧化石墨烯在氣/液界面的能夠良好的穩(wěn)定組裝,分析溶液配比、溫度等因素對(duì)薄膜自組裝性能的影響,并測(cè)試了LB膜的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和壓縮-往復(fù)特性,最終制備出了片層排列緊密均勻的單層氧化石墨烯薄膜。(2)通過(guò)SEM、AFM、XRD等測(cè)試對(duì)氧化石墨烯超薄膜的形貌進(jìn)行研究,結(jié)果顯示氧化石墨烯片的尺寸在微米量級(jí),厚度約為1nm,且表面存在著大量含氧官能團(tuán)及“本征”褶狀結(jié)構(gòu)。(3)通過(guò)對(duì)不同還原工藝對(duì)比分析,提出一種蒸汽與熱還原相結(jié)合的還原方式對(duì)氧化石墨烯LB膜進(jìn)行還原,結(jié)果表明:熱還原導(dǎo)致多片層處氧化石墨烯薄膜表面的褶皺現(xiàn)象更加明顯。進(jìn)一步的研究表明,還原處理可以脫除氧化石墨烯表面的部分含氧基團(tuán),改善了氧化石墨烯的導(dǎo)電性能。(4)在室溫下對(duì)還原氧化石墨烯LB膜的氣敏特性進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明:還原后的GO膜對(duì)氨氣有一定的響應(yīng),在20-100ppm的濃度范圍內(nèi)對(duì)氨氣的響應(yīng)呈現(xiàn)出良好的線(xiàn)性特征,并表現(xiàn)出良好的重復(fù)性,器件性能優(yōu)于氣噴法制得的還原氧化石墨烯傳感器。
【關(guān)鍵詞】：氧化石墨烯 LB自組裝 還原 氣敏
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O613.71
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-25
• 1.1 研究背景10
• 1.2 石墨烯簡(jiǎn)介10-17
• 1.3 氧化石墨烯簡(jiǎn)介17-21
• 1.3.1 氧化石墨烯的制備方法18
• 1.3.2 氧化石墨烯的改性18-20
• 1.3.3 石墨烯薄膜的制備方法20-21
• 1.4 石墨烯基氣體傳感器的研究進(jìn)展21-23
• 1.5 論文的選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容23-25
• 第二章 氧化石墨烯LB膜的制備原理及測(cè)試方法25-34
• 2.1 LB膜技術(shù)簡(jiǎn)介25-28
• 2.1.1 成膜材料在亞相上的展開(kāi)機(jī)理25-26
• 2.1.2 單分子膜的特征參數(shù)及狀態(tài)26-28
• 2.1.3 LB膜的淀積方法與結(jié)構(gòu)類(lèi)型28
• 2.2 氧化石墨烯的還原機(jī)理28-29
• 2.3 LB膜的測(cè)試及表征方法29-32
• 2.4 氧化石墨烯的氣敏性原理及測(cè)試方法32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 氧化石墨烯LB膜的制備及表征34-47
• 3.1 氧化石墨烯LB膜的制備34-41
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器34
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟34-35
• 3.1.3 氧化石墨烯自組裝膜壓曲線(xiàn)35-36
• 3.1.4 薄膜自組裝特性分析36-41
• 3.2 薄膜的表征及性能測(cè)試41-46
• 3.2.1 微觀(guān)形貌測(cè)試41-43
• 3.2.2 紅外吸收光譜（FT-IR）測(cè)試43-44
• 3.2.3 紫外可見(jiàn)分光光譜（UV-Vis）測(cè)試44
• 3.2.4 拉曼光譜分析44-45
• 3.2.5 X射線(xiàn)衍射（XRD）分析45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第四章 氧化石墨烯LB膜的還原47-53
• 4.1 還原氧化石墨烯LB膜47-48
• 4.2 還原處理結(jié)果分析48-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第五章 還原氧化石墨烯LB膜氣敏特性研究53-62
• 5.1 還原氧化石墨烯LB膜氣敏特性測(cè)試及分析53-61
• 5.1.1 還原氧化石墨烯LB膜對(duì)NH3的氣敏性測(cè)試54-58
• 5.1.2 還原氧化石墨烯LB膜對(duì)NO2的氣敏性測(cè)試58-59
• 5.1.3 還原氧化石墨烯LB膜對(duì)CO的氣敏性測(cè)試59-61
• 5.2 本章小結(jié)61-62
• 第六章 結(jié)論及展望62-64
• 6.1 結(jié)論62
• 6.2 論文中存在的問(wèn)題及展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 讀碩期間取得的研究成果71-72

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