基于导电AFM的氧化石墨烯还原及摩擦特性研究
发布时间：2022-01-15 08:05
氧化石墨烯是石墨烯的衍生物,具有比表面积大,在水和其他有机溶剂中分散性能好等优点。还原能够减少氧化石墨烯含氧官能团的数量,提高它的纳米摩擦性能,促进其作为固体润滑材料在微/纳机电系统中的应用。本论文基于导电AFM在纳米尺度下对氧化石墨烯进行了高精度还原,还原区域和程度均可调控,并且探究了还原过程中氧化石墨烯的摩擦特性。主要研究内容如下:1.采用改进Hummers法制备氧化石墨,并通过超声剥离制成氧化石墨烯。利用AFM、拉曼光谱和X射线光电子能谱对氧化石墨烯的表面形貌、结构特征、官能团种类及含量等进行表征。结果表明,氧化石墨烯含有较多的结构缺陷和大量的环氧基、羰基和羧基等官能团。2.基于导电AFM探究了针尖电压、扫描速度以及扫描次数对氧化石墨烯还原程度的影响。研究表明,当扫描速度和扫描次数不变时,低电压下氧化石墨烯表面不易出现还原;而当氧化石墨烯表面发生还原时,还原程度会随电压增加而提高,随扫描速度的增加而降低,但是扫描次数对还原程度影响不大。3.基于导电AFM探究电场下氧化石墨烯的摩擦特性。首先通过力曲线表征了氧化石墨烯电场下的粘附力,之后对不同电压和速度下氧化石墨烯的摩擦磨损的变化及...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯结构示意图
图 1-2 GO 结构示意图[26]Fig.1-2 Schematic of the GO structure[26].现有研究已用拉曼光谱、核磁共振和计算机模拟等方法分析了 GO 的结构但是由于制备方法、实验条件、石墨来源等因素的影响，未能得到 GO 的精确结
图 1-3 GO 还原示意图[48]Fig.1-3 Schematic diagram of the reduction of GO[48].在还原GO的过程中，由SP2键接的石墨烯共轭结构和面内大π键得到修复，使之脱氧实现重石墨化[46]。随着还原程度的提升，GO 表面功能基团由于被逐渐
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉曼光谱在石墨烯结构表征中的应用[J]. 吴娟霞,徐华,张锦. 化学学报. 2014(03)
[2]Influencing factors on local reduction of graphene oxide with a heated AFM tip[J]. WU Zhongliang1,2 SHEN Yue2 ZHOU Xingfei1,GUO Shouwu3 ZHANG Yi2,1Ningbo University,Zhejiang 315211,China 2Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201800,China 3Research Institute of Micro/Nano Science and Technology,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China. Nuclear Science and Techniques. 2011(04)
[3]AFM电场诱导氧化加工作用的分析[J]. 胡晓东,郭彤,傅星,胡小唐. 电子显微学报. 2003(03)
博士论文
[1]复杂环境下基底与扫描探针间相互作用的研究[D]. 姜燕.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]基于AFM的石墨烯摩擦与磨损性质研究[D]. 王卓琼.东南大学 2015
本文编号：3590242
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯结构示意图
图 1-2 GO 结构示意图[26]Fig.1-2 Schematic of the GO structure[26].现有研究已用拉曼光谱、核磁共振和计算机模拟等方法分析了 GO 的结构但是由于制备方法、实验条件、石墨来源等因素的影响，未能得到 GO 的精确结
图 1-3 GO 还原示意图[48]Fig.1-3 Schematic diagram of the reduction of GO[48].在还原GO的过程中，由SP2键接的石墨烯共轭结构和面内大π键得到修复，使之脱氧实现重石墨化[46]。随着还原程度的提升，GO 表面功能基团由于被逐渐
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉曼光谱在石墨烯结构表征中的应用[J]. 吴娟霞,徐华,张锦. 化学学报. 2014(03)
[2]Influencing factors on local reduction of graphene oxide with a heated AFM tip[J]. WU Zhongliang1,2 SHEN Yue2 ZHOU Xingfei1,GUO Shouwu3 ZHANG Yi2,1Ningbo University,Zhejiang 315211,China 2Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201800,China 3Research Institute of Micro/Nano Science and Technology,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China. Nuclear Science and Techniques. 2011(04)
[3]AFM电场诱导氧化加工作用的分析[J]. 胡晓东,郭彤,傅星,胡小唐. 电子显微学报. 2003(03)
博士论文
[1]复杂环境下基底与扫描探针间相互作用的研究[D]. 姜燕.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]基于AFM的石墨烯摩擦与磨损性质研究[D]. 王卓琼.东南大学 2015
本文编号：3590242
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