石墨烯是一種通過單層碳原子sp²雜化堆積呈二維蜂窩狀點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的碳材料,具有不凡的電學(xué)、熱學(xué)、機(jī)械等性能,因其獨(dú)特的導(dǎo)電性在儲(chǔ)能器件和電子元件等方面具有很大的潛在應(yīng)用。目前,制備石墨烯的方法有機(jī)械剝離法、氧化還原法、外延生長(zhǎng)法和化學(xué)氣相沉淀法(CVD)等。其中,化學(xué)氧化還原法適用于規(guī)模化制備,具有潛在的工業(yè)化前景。氧化還原法中石墨氧化階段最常用的方法是Hummers法和Tours法,氧化過程中會(huì)生成受熱易爆炸的七氧化二錳(Mn₂O₇),在制備過程中危險(xiǎn)系數(shù)高。大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的氧化還原法制備的石墨烯電導(dǎo)率不太理想(200⁷500 S m^-1)。為了克服以上問題,本文做出了以下兩個(gè)方面的研究工作:針對(duì)Hummers法和Tours法中的易爆問題,本文提出了一種較為安全的氧化石墨烯(GO)制備方法。向反應(yīng)體系中加入較大量的水,避免Mn₂O₇的生成,提高制備過程的安全性。首先探討了不同反應(yīng)體系對(duì)GO氧化程度的影響,確定了最佳反應(yīng)體系為濃硫酸(H<...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 石墨烯概述
        1.2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 石墨烯的性能
        1.2.3 石墨烯的制備
        1.2.4 石墨烯的應(yīng)用
    1.3 氧化石墨烯概述
        1.3.1 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 氧化石墨烯的性能
        1.3.3 氧化石墨烯的制備
        1.3.4 氧化石墨烯的應(yīng)用
    1.4 還原氧化石墨烯的制備
        1.4.1 還原劑還原法
        1.4.2 熱溶液還原法
        1.4.3 電化學(xué)還原法
        1.4.4 微波還原法
    1.5 本論文的目的、意義及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 本論文的目的及意義
        1.5.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 氧化石墨烯制備方法改進(jìn)的研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        2.2.3 混酸體系GO的制備
        2.2.4 酸和水體系GO的制備
        2.2.5 不同工序GO的制備
        2.2.6 最佳體系和改進(jìn)工序GO的制備
    2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與表征
        2.3.1 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
        2.3.2 激光拉曼散射光譜(Raman)
        2.3.3 X射線衍射(XRD)
        2.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.5 激光粒度儀
        2.3.6 粘度的測(cè)定
        2.3.7 氧化石墨烯收率的測(cè)定
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 GO制備現(xiàn)象
        2.4.2 紅外光譜分析
        2.4.3 激光拉曼光譜分析
        2.4.4 X射線衍射分析
        2.4.5 掃描電子顯微鏡
        2.4.6 粒徑分析
        2.4.7 粘度分析
        2.4.8 收率分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 石墨烯制備方法改進(jìn)的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        3.2.3 GO的制備
        3.2.4 石墨烯的制備
    3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與表征
        3.3.1 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
        3.3.2 激光拉曼散射光譜(Raman)
        3.3.3 紫外可見光譜(UV-vis)
        3.3.4 X射線衍射(XRD)
        3.3.5 X射線光電子能譜(XPS)
        3.3.6 掃描電子顯微鏡(SEM)
        3.3.7 場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡(FETEM)
        3.3.8 四探針測(cè)試儀
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 紅外光譜分析
        3.4.2 激光拉曼光譜分析
        3.4.3 紫外光譜分析
        3.4.4 X射線衍射分析
        3.4.5 X射線光電子能譜圖
        3.4.6 掃描電子顯微鏡
        3.4.7 場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡
        3.4.8 石墨烯分散性分析
        3.4.9 石墨烯電導(dǎo)率分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3910390