石墨烯是碳原子通過sp²雜化連接成的單層納米材料,自2004年被成功剝離以后,便成為最受關(guān)注的納米材料之一。石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使其具有很多優(yōu)異的特點(diǎn)如超薄、超強(qiáng)導(dǎo)電性、透光性等,這也使得石墨烯在新能源汽車、光電材料、微電子器件、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域成為研究的首選,因此高質(zhì)量石墨烯的需求與日俱增,然而現(xiàn)有的制備手段還不能宏量制備高質(zhì)量、大尺寸石墨烯以滿足商業(yè)應(yīng)用的需求,因此急需開發(fā)低成本、高效率制備高質(zhì)量石墨烯的方法。針對(duì)這種情況,本論文設(shè)計(jì)了兩種制備高質(zhì)量、大尺寸石墨烯的方案,主要的研究工作及結(jié)果如下:（1）以天然石墨為原料,采用過氧乙酸-濃硫酸二元體系室溫一步化學(xué)剝離石墨烯,其中過氧乙酸作為氧化劑被首次使用。根據(jù)濃硫酸用量的不同,整個(gè)制備過程可以分為少酸制備和多酸制備,在少酸體系下能夠室溫一步制備石墨烯聚集體,然后經(jīng)過超聲分散即可獲得少層石墨烯;在多酸體系下室溫靜置一步即可制備得到少層石墨烯。結(jié)果表明:使用過氧乙酸-濃硫酸體系剝離石墨烯,只需室溫靜置4 h即可得到100%產(chǎn)率的石墨烯。其中在少酸體系中,能夠制備出膨脹體積最大為320 ml g^-1

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

天然石墨，單層石墨烯晶體管以及自動(dòng)膠帶機(jī)[2]

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文去的十多年間，進(jìn)過科研人員的不懈努力，已經(jīng)發(fā)展了化學(xué)氧化-還[10]，電化學(xué)剝離法[11]，化學(xué)氣相沉積法[12]等一系列方法。但比較么多年的努力也沒能同時(shí)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制備高質(zhì)量石墨烯的愿景。大規(guī)模制備高質(zhì)量石墨烯的方法使其商業(yè)化，對(duì)推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步來說具有重大意義[13-15]。

結(jié)構(gòu)的表征。(a) 掃描隧道顯微鏡；(b) 掃描探針顯微鏡；(c) 原(d) 透射電子顯微鏡性能工作者的不懈努力證實(shí)了石墨烯能在室溫下能穩(wěn)定保持二維碳材料便瞬間吸引住科研工作者的目光，經(jīng)過一系令人驚奇和優(yōu)異的物理化學(xué)特性，這不同于傳統(tǒng)材料的


本文編號(hào)：3244133