石墨烯由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能,使其在很多領(lǐng)域具有非常高的應(yīng)用價(jià)值,因此大批量制備高質(zhì)量石墨烯顯得格外重要。本論文提出一種超臨界二氧化碳（SC CO2）輔助機(jī)械剝離制備石墨烯的方法,成功制備得到高質(zhì)量大片層石墨烯,并系統(tǒng)研究制備條件對(duì)石墨烯產(chǎn)率的影響,確定了最佳的制備條件,對(duì)石墨烯產(chǎn)品做了相應(yīng)的表征并探究制備的機(jī)理,并對(duì)得到的石墨烯產(chǎn)品進(jìn)行了初步的應(yīng)用探究。首先,采用控制變量法研究SC CO2的壓力、膨脹石墨的量、超聲功率和時(shí)間對(duì)石墨烯產(chǎn)率的影響,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)高壓反應(yīng)釜內(nèi)壓力為12 MPa,初始膨脹石墨量為0.5 g,超聲功率為180 W,超聲時(shí)間為90 min時(shí)石墨烯的產(chǎn)率最高。其次,采用SEM、TEM和AFM對(duì)石墨烯產(chǎn)品的形貌進(jìn)行表征,SEM結(jié)果表明以80目膨脹石墨為原料制備得到的石墨烯產(chǎn)品的橫向尺寸大部分高于20μm,TEM和AFM結(jié)果表明成功制備得到少數(shù)層以及部分單層石墨烯,經(jīng)AFM統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)10層以內(nèi)的石墨烯產(chǎn)率為92%,3層以內(nèi)的產(chǎn)率為16%;采用XRD、Raman和FTIR對(duì)石墨烯產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,XRD和FTIR結(jié)果表明此制備過(guò)程是物理過(guò)程,并沒(méi)有結(jié)構(gòu)上的破壞和官能團(tuán)的引入... 

【文章來(lái)源】：廈門(mén)大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１測(cè)量石墨烯薄膜的力學(xué)性能示意圖１１９１??

圖１．２兩種機(jī)械剝離石墨烯的機(jī)理圖和碎裂效應(yīng)輔助作用的機(jī)理圖Ｗ??

圖１．４凝膠色譜法分離石墨烯的示意圖％??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｂｙ?ｇｅｌ?ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3526770