超临界二氧化碳辅助机械剥离制备石墨烯及其应用

发布时间：2021-12-01 17:36

　　石墨烯由于其独特的结构和性能,使其在很多领域具有非常高的应用价值,因此大批量制备高质量石墨烯显得格外重要。本论文提出一种超临界二氧化碳（SC CO2）辅助机械剥离制备石墨烯的方法,成功制备得到高质量大片层石墨烯,并系统研究制备条件对石墨烯产率的影响,确定了最佳的制备条件,对石墨烯产品做了相应的表征并探究制备的机理,并对得到的石墨烯产品进行了初步的应用探究。首先,采用控制变量法研究SC CO2的压力、膨胀石墨的量、超声功率和时间对石墨烯产率的影响,研究发现当高压反应釜内压力为12 MPa,初始膨胀石墨量为0.5 g,超声功率为180 W,超声时间为90 min时石墨烯的产率最高。其次,采用SEM、TEM和AFM对石墨烯产品的形貌进行表征,SEM结果表明以80目膨胀石墨为原料制备得到的石墨烯产品的横向尺寸大部分高于20μm,TEM和AFM结果表明成功制备得到少数层以及部分单层石墨烯,经AFM统计发现10层以内的石墨烯产率为92%,3层以内的产率为16%;采用XRD、Raman和FTIR对石墨烯产品的结构进行表征,XRD和FTIR结果表明此制备过程是物理过程,并没有结构上的破坏和官能团的引入... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１测量石墨烯薄膜的力学性能示意图１１９１??

图１．２两种机械剥离石墨烯的机理图和碎裂效应辅助作用的机理图Ｗ??

图１．４凝胶色谱法分离石墨烯的示意图％??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｂｙ?ｇｅｌ?ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3526770