石墨烯的制备及应用

发布时间：2017-04-15 19:00

  本文关键词：石墨烯的制备及应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：石墨烯是由碳原子按一定排列规律连接而成,它是一种单原子层结构的碳材料,由于其是一种二维结构材料,厚度尺寸在原子级别,展现了许多其他材料所没有的物理和化学性质,使其成为材料研究的新热点。由于石墨烯具有非常大的理论比表面积,高的电导率,优异的力学和导热性能,它在电子器件、传感器、超级电容等领域存在很大的应用潜力。目前制备石墨烯的方法有多种,研究的最多的是氧化还原法,和化学气相沉积法。本文第一部分在化学气相沉积法的基础上,通过改变其制备过程中的碳源来实现石墨烯的制备,并分别做了拉曼和扫描电镜分析,测试结果表明:使用固态碳源法能制备出高质量的石墨烯;第二部分概述了目前国内外石墨烯光催化的研究进展,及石墨烯在光催材料领域的应用。并且介绍石墨烯宏观组装材料—石墨烯纤维及其在众多领域的应用前景。采用湿法纺丝法制备了石墨烯纤维。以氧化石墨作为原料,通过改变二氧化钛的加入量,获得不同光催化性能的TiO2复合石墨烯纤维。对获得的产物采用红外光谱、拉曼光谱、紫外光谱、扫描电子显微镜等方法进行表征。结果表明:TiO2成功地长在了石墨烯纤维上;催化性能良好,可作为高性能纤维原料等。
【关键词】：石墨烯 固态碳源 光催化 二氧化钛 应用
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O613.71
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-24
• 1.1 石墨烯的概述9-12
• 1.2 石墨烯的基本性能12-14
• 1.2.1 力学特性12-13
• 1.2.2 电子学特性13
• 1.2.3 化学特性13-14
• 1.3 石墨烯的制备方法14-17
• 1.3.1 机械剥离法14-15
• 1.3.2 化学气相沉积法（CVD）15-16
• 1.3.3 氧化还原法16-17
• 1.4 石墨烯的表征技术17-18
• 1.4.1 光学显微技术17
• 1.4.2 电子显微技术17-18
• 1.4.3 拉曼光谱（Raman）技术18
• 1.5 石墨烯的应用前景18-21
• 1.5.1 石墨烯在透明电极中的应用19
• 1.5.2 石墨烯在超级电容器中的应用19-20
• 1.5.3 石墨烯在锂离子电池中的应用20-21
• 1.5.4 石墨烯在太阳能电池中的应用21
• 1.6 本文的研究意义和研究内容21-24
• 1.6.1 本文研究制备石墨烯的意义21-22
• 1.6.2 本文研究制备石墨烯的内容22
• 1.6.3 本文研究研究石墨烯在光催化中应用的意义22
• 1.6.4 本文研究研究石墨烯在光催化中应用的内容22-24
• 第2章 石墨烯的制备及性能表征24-33
• 2.1 引言24-25
• 2.2 实验部分25-28
• 2.2.1 实验药品和器材25-26
• 2.2.2 石墨烯的制备26-27
• 2.2.3 石墨烯的转移27-28
• 2.3 实验结果与分析28-31
• 2.3.1 石墨烯的红外光谱分析28
• 2.3.2 石墨烯的拉曼光谱测试分析28-29
• 2.3.3 石墨烯的XRD表征分析29-30
• 2.3.4 扫描电子显微镜分析30-31
• 2.4 本章结论31-33
• 第3章 石墨烯在光催化中的应用及性能表征33-46
• 3.1 引言33-34
• 3.1.1 光催化33
• 3.1.2 石墨烯的光催化33-34
• 3.1.3 石墨烯纤维34
• 3.2 实验部分34-35
• 3.2.1 可见光催化复合石墨烯纤维的制备34-35
• 3.2.2 表征及测试方法35
• 3.3 结果与讨论35-45
• 3.3.1 红外光谱测试表征35-37
• 3.3.2 拉曼光谱（Raman)37-38
• 3.3.3 扫描电子显微镜（SEM)38-39
• 3.3.4 电导率分析39-41
• 3.3.5 强度分析41-42
• 3.3.6 催化性能分析42-45
• 3.4 本章结论45-46
• 第4章 全文结论46-47
• 致谢47-48
• 参考文献48-51
• 攻读学位期间的研究成果51

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 俞娟;王晓东;黄培;;石墨烯/聚合物纳米复合材料研究进展[J];化工进展;2014年S1期

2 陈飞;颜春;刘玲;祝颖丹;刘俊龙;;石墨烯填充高导热塑料研究进展[J];塑料科技;2015年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 赵元;基于石墨烯复合结构的表面等离激元传感研究[D];中国科学技术大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 杜在凯;石墨烯及其复合结构的等离子体技术制备、机理及激光拉曼表征的研究[D];南昌大学;2013年

2 胡建国;功能化石墨烯纳米复合材料的制备及其电化学应用[D];浙江师范大学;2013年

3 胡江浦;格氏试剂还原氧化石墨烯的研究与聚丙烯/石墨烯纳米复合材料的制备[D];河北工业大学;2013年

4 吉晓军;石墨烯—葡聚糖复合材料的自组装合成以及在耐药癌细胞内有效释放的研究[D];上海大学;2013年

5 徐功浩;石墨烯CVD法制备工艺优化及实现睑板腺热敷功能研究[D];厦门大学;2014年

6 杨凯;富勒醇—二氧化钛纳米复合材料制备及光催化性能的研究[D];重庆大学;2014年

7 向枫;远红外还原氧化石墨烯及其在储能方面的应用[D];南昌大学;2014年

8 曾照凤;金属氯化物调节石墨烯光电学性质的研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

9 马倩;石墨烯基复合材料的制备及其催化性能的研究[D];北京化工大学;2012年

  本文关键词：石墨烯的制备及应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：309016