氧化石墨烯的快速检测、结构组装及集流体应用
发布时间：2021-01-04 21:49
氧化石墨烯（GO）拥有大量的羟基、羧基和环氧基等含氧官能团,易分散于水和少量有机溶剂中。GO作为化学氧化法制备石墨烯的一种前驱体,保留了石墨烯片段中的离域π共轭体系,展现出独特的物化性质,在复合材料、新能源和生物医学等领域展现出巨大的应用前景。但是在实际应用中,溶液中GO的微观分散形态受到诸多因素的影响。此外,GO的片层组装也对石墨烯膜的应用产生一定的影响。因此,本论文以GO为出发点,开发基于光学显微镜快速检测溶液中GO的微观分散形态的方法,并通过对GO进行功能化,调控其片层组装和微观结构,实现了石墨烯膜厚度可控制备;同时将石墨烯膜作为正极材料的集流体,并成功的应用到锂离子电池中,为GO的工业化应用提供了实验依据和理论基础。本论文取得的主要研究结果如下:（1）基于GO片层对光的吸收,利用光学显微镜实现了对溶液中GO的微观分散形态（如展开、卷曲和团聚等）的直接、快速识别。研究结果表明,浓度、pH值、超声处理时间和离子强度等因素均会影响溶液中GO的微观分散形态。当GO应用于复合材料中时,也可以通过光学显微镜的检测,快速得出前驱体溶液中GO的微观分散形态对复合材料微观形貌的影响,为我们制备形...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?Ｔｈｉｅｌｅ?（ａ）?［１４］和Ｎａｋａｊｉｍａ?（ｂ）?［１５，?１６］分别提出的氧化石墨烯结构模型??Ｈｏｆｍａｎｎ等人１７于１９３４年提出了氧化石墨烯结构的另一种模型，如图??
?第一章绪论???⑷、、（ｂ）?Ｋ?＿?／?（ｅ＞?Ｏ??￣６?０Ｗ??？ｂ＾ＡｔＡｆｉｆ?？?Ｃ－Ａｔｏｍｔ??图１．２?Ｈｏｆｒｎａｎｎ提出的氧化石墨稀结构模型［１７］??后被除去而重新形成双键的过程相似。这种相似被认为是氧化石墨烯中存在环??氧化合物的一个提示。由于氧化石墨烯的燃烧热与石墨的相似，因此他们推断??出氧化石墨烯中的氧只与碳层有微弱的结合。同时他们还通过对氧化石墨烯的??首次单晶ＸＲＤ分析，提供了进一步的证据。为了计算反射的强度，考虑了四??种不同的氧原子排列，如图１．２?（ａ）－（ｄ）。在假设每三分之一的Ｃ层都在同一位??置，氧原子在可能的位置上有统计分布的情况下，观测到的强度与图中模型（ａ）??的计算强度最吻合。这种安排只有在碳栅格保持平坦的情况下才有可能，如石??墨。他们没有看到任何证据表明ＯＨ基团共价附着在碳栅格上。他们把氢完全??归因于残余结合水，但没有具体说明这种成键态的性质。??？?？Ｃ－Ａｔｏｍｅ?〇?０－Ａ．ｔｏｎｕｅ?〇?＝？?ＯＨ－Ａｔｏｍｅ?．?／?、?／?＼??图１．３?（３）１１１＾５［１８］和（１））５比（＾和８（＾１１１１１［１９］分别提出的氧化石墨烯结构模型??］９３７年，Ｈｏｆｍａｎｎ和Ｋ６ｎｉｇ?［２０］在他们的的论文中证实了由Ｔｈｉｅｌｅ测定的??弱碱性介质中的阳离子交换能力，并认为氧化石墨烯中羧基的数量不足以解释??氧化石墨烯的酸性。因此，他们推断出腐殖酸中的羟基就可以解释这个现象。??此外，它们表明ＯＨ基团可能是由环氧基团水解形成的。１９４７年，Ｒｕｅｓｓ?［１８］??在他的论文中指出，氧化石墨烯的反应性不如有机环氧化合物，也没有
?第一章绪论???⑷、、（ｂ）?Ｋ?＿?／?（ｅ＞?Ｏ??￣６?０Ｗ??？ｂ＾ＡｔＡｆｉｆ?？?Ｃ－Ａｔｏｍｔ??图１．２?Ｈｏｆｒｎａｎｎ提出的氧化石墨稀结构模型［１７］??后被除去而重新形成双键的过程相似。这种相似被认为是氧化石墨烯中存在环??氧化合物的一个提示。由于氧化石墨烯的燃烧热与石墨的相似，因此他们推断??出氧化石墨烯中的氧只与碳层有微弱的结合。同时他们还通过对氧化石墨烯的??首次单晶ＸＲＤ分析，提供了进一步的证据。为了计算反射的强度，考虑了四??种不同的氧原子排列，如图１．２?（ａ）－（ｄ）。在假设每三分之一的Ｃ层都在同一位??置，氧原子在可能的位置上有统计分布的情况下，观测到的强度与图中模型（ａ）??的计算强度最吻合。这种安排只有在碳栅格保持平坦的情况下才有可能，如石??墨。他们没有看到任何证据表明ＯＨ基团共价附着在碳栅格上。他们把氢完全??归因于残余结合水，但没有具体说明这种成键态的性质。??？?？Ｃ－Ａｔｏｍｅ?〇?０－Ａ．ｔｏｎｕｅ?〇?＝？?ＯＨ－Ａｔｏｍｅ?．?／?、?／?＼??图１．３?（３）１１１＾５［１８］和（１））５比（＾和８（＾１１１１１［１９］分别提出的氧化石墨烯结构模型??］９３７年，Ｈｏｆｍａｎｎ和Ｋ６ｎｉｇ?［２０］在他们的的论文中证实了由Ｔｈｉｅｌｅ测定的??弱碱性介质中的阳离子交换能力，并认为氧化石墨烯中羧基的数量不足以解释??氧化石墨烯的酸性。因此，他们推断出腐殖酸中的羟基就可以解释这个现象。??此外，它们表明ＯＨ基团可能是由环氧基团水解形成的。１９４７年，Ｒｕｅｓｓ?［１８］??在他的论文中指出，氧化石墨烯的反应性不如有机环氧化合物，也没有
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池集流体的研究[J]. 倪江锋,周恒辉,陈继涛,张新祥. 电池. 2005(02)
本文编号：2957427
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?Ｔｈｉｅｌｅ?（ａ）?［１４］和Ｎａｋａｊｉｍａ?（ｂ）?［１５，?１６］分别提出的氧化石墨烯结构模型??Ｈｏｆｍａｎｎ等人１７于１９３４年提出了氧化石墨烯结构的另一种模型，如图??
?第一章绪论???⑷、、（ｂ）?Ｋ?＿?／?（ｅ＞?Ｏ??￣６?０Ｗ??？ｂ＾ＡｔＡｆｉｆ?？?Ｃ－Ａｔｏｍｔ??图１．２?Ｈｏｆｒｎａｎｎ提出的氧化石墨稀结构模型［１７］??后被除去而重新形成双键的过程相似。这种相似被认为是氧化石墨烯中存在环??氧化合物的一个提示。由于氧化石墨烯的燃烧热与石墨的相似，因此他们推断??出氧化石墨烯中的氧只与碳层有微弱的结合。同时他们还通过对氧化石墨烯的??首次单晶ＸＲＤ分析，提供了进一步的证据。为了计算反射的强度，考虑了四??种不同的氧原子排列，如图１．２?（ａ）－（ｄ）。在假设每三分之一的Ｃ层都在同一位??置，氧原子在可能的位置上有统计分布的情况下，观测到的强度与图中模型（ａ）??的计算强度最吻合。这种安排只有在碳栅格保持平坦的情况下才有可能，如石??墨。他们没有看到任何证据表明ＯＨ基团共价附着在碳栅格上。他们把氢完全??归因于残余结合水，但没有具体说明这种成键态的性质。??？?？Ｃ－Ａｔｏｍｅ?〇?０－Ａ．ｔｏｎｕｅ?〇?＝？?ＯＨ－Ａｔｏｍｅ?．?／?、?／?＼??图１．３?（３）１１１＾５［１８］和（１））５比（＾和８（＾１１１１１［１９］分别提出的氧化石墨烯结构模型??］９３７年，Ｈｏｆｍａｎｎ和Ｋ６ｎｉｇ?［２０］在他们的的论文中证实了由Ｔｈｉｅｌｅ测定的??弱碱性介质中的阳离子交换能力，并认为氧化石墨烯中羧基的数量不足以解释??氧化石墨烯的酸性。因此，他们推断出腐殖酸中的羟基就可以解释这个现象。??此外，它们表明ＯＨ基团可能是由环氧基团水解形成的。１９４７年，Ｒｕｅｓｓ?［１８］??在他的论文中指出，氧化石墨烯的反应性不如有机环氧化合物，也没有
?第一章绪论???⑷、、（ｂ）?Ｋ?＿?／?（ｅ＞?Ｏ??￣６?０Ｗ??？ｂ＾ＡｔＡｆｉｆ?？?Ｃ－Ａｔｏｍｔ??图１．２?Ｈｏｆｒｎａｎｎ提出的氧化石墨稀结构模型［１７］??后被除去而重新形成双键的过程相似。这种相似被认为是氧化石墨烯中存在环??氧化合物的一个提示。由于氧化石墨烯的燃烧热与石墨的相似，因此他们推断??出氧化石墨烯中的氧只与碳层有微弱的结合。同时他们还通过对氧化石墨烯的??首次单晶ＸＲＤ分析，提供了进一步的证据。为了计算反射的强度，考虑了四??种不同的氧原子排列，如图１．２?（ａ）－（ｄ）。在假设每三分之一的Ｃ层都在同一位??置，氧原子在可能的位置上有统计分布的情况下，观测到的强度与图中模型（ａ）??的计算强度最吻合。这种安排只有在碳栅格保持平坦的情况下才有可能，如石??墨。他们没有看到任何证据表明ＯＨ基团共价附着在碳栅格上。他们把氢完全??归因于残余结合水，但没有具体说明这种成键态的性质。??？?？Ｃ－Ａｔｏｍｅ?〇?０－Ａ．ｔｏｎｕｅ?〇?＝？?ＯＨ－Ａｔｏｍｅ?．?／?、?／?＼??图１．３?（３）１１１＾５［１８］和（１））５比（＾和８（＾１１１１１［１９］分别提出的氧化石墨烯结构模型??］９３７年，Ｈｏｆｍａｎｎ和Ｋ６ｎｉｇ?［２０］在他们的的论文中证实了由Ｔｈｉｅｌｅ测定的??弱碱性介质中的阳离子交换能力，并认为氧化石墨烯中羧基的数量不足以解释??氧化石墨烯的酸性。因此，他们推断出腐殖酸中的羟基就可以解释这个现象。??此外，它们表明ＯＨ基团可能是由环氧基团水解形成的。１９４７年，Ｒｕｅｓｓ?［１８］??在他的论文中指出，氧化石墨烯的反应性不如有机环氧化合物，也没有
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池集流体的研究[J]. 倪江锋,周恒辉,陈继涛,张新祥. 电池. 2005(02)
本文编号：2957427
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/2957427.html
