本文關(guān)鍵詞：氧化還原制備石墨烯的機械研磨工藝研究

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【摘要】：在電學、熱學、光學和力學等方面具有獨特性能的石墨烯成為下一代有機光電材料、微電子器件材料、多功能復合材料、生物醫(yī)藥及高效儲能材料等領(lǐng)域的首選材料。因此,如何低成本且簡單大量對石墨烯進行有效可控制備并且對石墨烯制備過程中的工藝和條件進一步深入優(yōu)化至關(guān)重要。近年來的研究表明,氧化還原法以其簡單低成本和能大量生產(chǎn)的特點成為最具潛力與發(fā)展前途的石墨烯制備方法。本文采用改進的Hummers法對天然鱗片石墨進行氧化處理制備氧化石墨,進一步簡化了氧化石墨的制備工藝,并通過理論研究和仿真模擬的方法確定了機械研磨四個工藝參數(shù),利用機械研磨法對氧化石墨進行了研磨,制備了不同研磨時長的還原性氧化石墨樣品(RGO),研究了機械研磨時間對還原性氧化石墨導電性的影響。采用XRD、EDS、紅外光譜和紫外光譜對樣品進行了結(jié)構(gòu),譜學和化學成分表征,發(fā)現(xiàn)機械研磨能使氧化石墨的含氧官能團減少；在一定時間內(nèi)研磨能還原氧化石墨,研磨時間過長又會重新氧化；結(jié)果表明,機械研磨法能夠還原氧化石墨,且與研磨時間有關(guān),為氧化還原法制備石墨烯提供了新的參考途徑。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 制備 氧化石墨 機械研磨 還原
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 引言9
• 1.2 石墨烯結(jié)構(gòu)及性能9-12
• 1.2.1 石墨烯結(jié)構(gòu)9-10
• 1.2.2 石墨烯性能10-12
• 1.3 石墨烯的制備方法12-15
• 1.3.1 氧化還原法12-13
• 1.3.2 化學氣相沉積法13-14
• 1.3.3 外延生長法14
• 1.3.4 微機械剝離法14-15
• 1.4 氧化還原法制備石墨烯概述15-18
• 1.4.1 氧化石墨的制備16
• 1.4.2 氧化石墨烯的還原16-17
• 1.4.3 還原判定17-18
• 1.4.4 氧化還原法中間產(chǎn)物的性質(zhì)及應用18
• 1.5 機械研磨法概述18-21
• 1.5.1 振動研磨19
• 1.5.2 行星研磨19-20
• 1.5.3 攪拌研磨20
• 1.5.4 機械研磨機理研究20-21
• 1.5.5 機械研磨還原氧化石墨的可行性研究21
• 1.6 研究內(nèi)容及意義21-22
• 1.6.1 研究內(nèi)容21-22
• 1.6.2 研究意義22
• 1.7 本章小節(jié)22-23
• 第2章 研磨介質(zhì)及轉(zhuǎn)速的確定23-47
• 2.1 研磨介質(zhì)的確定23
• 2.2 PFC3D軟件介紹23-26
• 2.2.1 PFC3D的編程語言24-25
• 2.2.2 PFC3D的接觸模型與阻尼模型25-26
• 2.3 PFC3D軟件的計算過程26-39
• 2.3.1 模型參數(shù)的確定27-28
• 2.3.2 仿真模型的創(chuàng)建28-33
• 2.3.3 模擬仿真運動33-39
• 2.3.4 仿真數(shù)據(jù)分析及求解39
• 2.4 驗證攪拌研磨機離散元模型的有效性39-42
• 2.4.1 攪拌研磨機有用功率的實驗測定40
• 2.4.2 攪拌研磨有用功率的PFC3D仿真模擬數(shù)值40
• 2.4.3 有效性驗證40-42
• 2.5 攪拌研磨機轉(zhuǎn)速的確定42-46
• 2.6 本章小結(jié)46-47
• 第3章 研磨分散劑及磨球直徑的確定47-53
• 3.1 研磨分散劑的確定47-48
• 3.2 磨球直徑的確定48
• 3.3 磨球直徑的仿真模擬48-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第4章 實驗與結(jié)果討論53-61
• 4.1 實驗原料53
• 4.2 實驗儀器及測試設備53
• 4.3 實驗步驟53-55
• 4.4 結(jié)果與討論55-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第5章 結(jié)論和展望61-63
• 5.1 結(jié)論61
• 5.2 展望61-63
• 參考文獻63-67
• 致謝67-68
• 碩士期間發(fā)表學術(shù)論文情況68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號：1007382