氧化石墨烯（GO）擁有大量的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,易分散于水和少量有機溶劑中。GO作為化學氧化法制備石墨烯的一種前驅體,保留了石墨烯片段中的離域π共軛體系,展現(xiàn)出獨特的物化性質,在復合材料、新能源和生物醫(yī)學等領域展現(xiàn)出巨大的應用前景。但是在實際應用中,溶液中GO的微觀分散形態(tài)受到諸多因素的影響。此外,GO的片層組裝也對石墨烯膜的應用產生一定的影響。因此,本論文以GO為出發(fā)點,開發(fā)基于光學顯微鏡快速檢測溶液中GO的微觀分散形態(tài)的方法,并通過對GO進行功能化,調控其片層組裝和微觀結構,實現(xiàn)了石墨烯膜厚度可控制備;同時將石墨烯膜作為正極材料的集流體,并成功的應用到鋰離子電池中,為GO的工業(yè)化應用提供了實驗依據(jù)和理論基礎。本論文取得的主要研究結果如下:（1）基于GO片層對光的吸收,利用光學顯微鏡實現(xiàn)了對溶液中GO的微觀分散形態(tài)（如展開、卷曲和團聚等）的直接、快速識別。研究結果表明,濃度、pH值、超聲處理時間和離子強度等因素均會影響溶液中GO的微觀分散形態(tài)。當GO應用于復合材料中時,也可以通過光學顯微鏡的檢測,快速得出前驅體溶液中GO的微觀分散形態(tài)對復合材料微觀形貌的影響,為我們制備形... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｔｈｉｅｌｅ?（ａ）?［１４］和Ｎａｋａｊｉｍａ?（ｂ）?［１５，?１６］分別提出的氧化石墨烯結構模型??Ｈｏｆｍａｎｎ等人１７于１９３４年提出了氧化石墨烯結構的另一種模型，如圖??

?第一章緒論???⑷、、（ｂ）?Ｋ?＿?／?（ｅ＞?Ｏ??￣６?０Ｗ??？ｂ＾ＡｔＡｆｉｆ?？?Ｃ－Ａｔｏｍｔ??圖１．２?Ｈｏｆｒｎａｎｎ提出的氧化石墨稀結構模型［１７］??后被除去而重新形成雙鍵的過程相似。這種相似被認為是氧化石墨烯中存在環(huán)??氧化合物的一個提示。由于氧化石墨烯的燃燒熱與石墨的相似，因此他們推斷??出氧化石墨烯中的氧只與碳層有微弱的結合。同時他們還通過對氧化石墨烯的??首次單晶ＸＲＤ分析，提供了進一步的證據(jù)。為了計算反射的強度，考慮了四??種不同的氧原子排列，如圖１．２?（ａ）－（ｄ）。在假設每三分之一的Ｃ層都在同一位??置，氧原子在可能的位置上有統(tǒng)計分布的情況下，觀測到的強度與圖中模型（ａ）??的計算強度最吻合。這種安排只有在碳柵格保持平坦的情況下才有可能，如石??墨。他們沒有看到任何證據(jù)表明ＯＨ基團共價附著在碳柵格上。他們把氫完全??歸因于殘余結合水，但沒有具體說明這種成鍵態(tài)的性質。??？?？Ｃ－Ａｔｏｍｅ?〇?０－Ａ．ｔｏｎｕｅ?〇?＝？?ＯＨ－Ａｔｏｍｅ?．?／?、?／?＼??圖１．３?（３）１１１＾５［１８］和（１））５比（＾和８（＾１１１１１［１９］分別提出的氧化石墨烯結構模型??］９３７年，Ｈｏｆｍａｎｎ和Ｋ６ｎｉｇ?［２０］在他們的的論文中證實了由Ｔｈｉｅｌｅ測定的??弱堿性介質中的陽離子交換能力，并認為氧化石墨烯中羧基的數(shù)量不足以解釋??氧化石墨烯的酸性。因此，他們推斷出腐殖酸中的羥基就可以解釋這個現(xiàn)象。??此外，它們表明ＯＨ基團可能是由環(huán)氧基團水解形成的。１９４７年，Ｒｕｅｓｓ?［１８］??在他的論文中指出，氧化石墨烯的反應性不如有機環(huán)氧化合物，也沒有

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【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰離子電池集流體的研究[J]. 倪江鋒,周恒輝,陳繼濤,張新祥.  電池. 2005(02)



本文編號：2957427