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,近年來成為科研工作者廣泛關(guān)注和研究的熱點。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;然后對氧化石墨烯進行還原處理獲得還原氧化石墨烯薄膜,研究其氣敏性能。具體研究內(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、溫度等因素對薄膜自組裝性能的影響,并測試了LB膜的動態(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SEM、AFM、XRD等測試對氧化石墨烯超薄膜的形貌進行研究,結(jié)果顯示氧化石墨烯片的尺寸在微米量級,厚度約為1nm,且表面存在著大量含氧官能團及“本征”褶狀結(jié)構(gòu)。(3)通過對不同還原工藝對比分析,提出一種蒸汽與熱還原相結(jié)合的還原方式對氧化石墨烯LB膜進行還原,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,改善了氧化石墨烯的導(dǎo)電性能。(4)在室溫下對還原氧化石墨烯LB膜的氣敏特性進行了測試,結(jié)果表明:還原后的GO膜對氨氣有一定的響應(yīng),在20-100ppm的濃度范圍內(nèi)對氨氣的響應(yīng)呈現(xiàn)出良好的線性特征,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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：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 石墨烯簡介10-17
• 1.3 氧化石墨烯簡介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展21-23
• 1.5 論文的選題依據(jù)及研究內(nèi)容23-25
• 第二章 氧化石墨烯LB膜的制備原理及測試方法25-34
• 2.1 LB膜技術(shù)簡介25-28
• 2.1.1 成膜材料在亞相上的展開機理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)類型28
• 2.2 氧化石墨烯的還原機理28-29
• 2.3 LB膜的測試及表征方法29-32
• 2.4 氧化石墨烯的氣敏性原理及測試方法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 實驗試劑與儀器34
• 3.1.2 實驗步驟34-35
• 3.1.3 氧化石墨烯自組裝膜壓曲線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試41-46
• 3.2.1 微觀形貌測試41-43
• 3.2.2 紅外吸收光譜（FT-IR）測試43-44
• 3.2.3 紫外可見分光光譜（UV-Vis）測試44
• 3.2.4 拉曼光譜分析44-45
• 3.2.5 X射線衍射（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膜氣敏特性測試及分析53-61
• 5.1.1 還原氧化石墨烯LB膜對NH3的氣敏性測試54-58
• 5.1.2 還原氧化石墨烯LB膜對NO2的氣敏性測試58-59
• 5.1.3 還原氧化石墨烯LB膜對CO的氣敏性測試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 論文中存在的問題及展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-71
• 讀碩期間取得的研究成果71-72

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1 ;科學(xué)家首次用納米管制造出石墨烯帶[J];電子元件與材料;2009年06期

2 ;石墨烯研究取得系列進展[J];高科技與產(chǎn)業(yè)化;2009年06期

3 ;新材料石墨烯[J];材料工程;2009年08期

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

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

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

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

8 徐秀娟;秦金貴;李振;;石墨烯研究進展[J];化學(xué)進展;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 萬勇;馬廷燦;馮瑞華;黃健;潘懿;;石墨烯國際發(fā)展態(tài)勢分析[J];科學(xué)觀察;2010年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 成會明;;石墨烯的制備與應(yīng)用探索[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'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];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第04分會場摘要集[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)用研究的最新進展[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第3分冊）[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];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第7分冊）[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)最新進展研討會——暨第十屆全國顆粒制備與處理研討會論文集[C];2011年

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

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

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

9 周震;;后石墨烯和無機石墨烯材料:計算與實驗的結(jié)合[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第4分會場摘要集[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中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姚耀;石墨烯研究取得系列進展[N];中國化工報;2009年

2 劉霞;韓用石墨烯制造出柔性透明觸摸屏[N];科技日報;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 本報記者 李好宇 張們捷(實習(xí)) 特約記者 李季;石墨烯未來應(yīng)用的十大猜想[N];電腦報;2010年

5 證券時報記者 向南;石墨烯貴過黃金15倍 生產(chǎn)不易炒作先行[N];證券時報;2010年

6 本報特約撰稿 吳康迪;石墨烯 何以結(jié)緣諾貝爾獎[N];計算機世界;2010年

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

8 本報記者 紀愛玲;石墨烯：市場未啟 炒作先行[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2011年

9 周科競;再說石墨烯的是與非[N];北京商報;2011年

10 王小龍;新型石墨烯材料薄如紙硬如鋼[N];科技日報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂敏;雙層石墨烯的電和磁響應(yīng)[D];中國科學(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價[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;多級結(jié)構(gòu)石墨烯/無機非金屬復(fù)合材料的仿生合成及機理研究[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)儲能和腫瘤靶向診療方面的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 詹曉偉;碳化硅外延石墨烯以及分子動力學(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

  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。

，

本文編號：390470