石墨烯的表面改性及其場發(fā)射研究.pdf

1、以其出眾的特性和應(yīng)用前景,石墨烯吸引了越來越多的人的興趣。在透明電極和超級電容器方面,它被廣泛研究。同時由于它很大的比表面積,石墨烯也被應(yīng)用于場發(fā)射領(lǐng)域。石墨烯的制備方法多樣,我們在實驗中主要采用化學(xué)氧化還原法和超聲分散法。
　　文章使用電泳沉積法來制備熒光屏和石墨烯陰極,特別是制備出氧化石墨烯陰極。電泳沉積氧化石墨烯和電泳沉積石墨烯的條件非常相似,只是電泳氧化石墨烯所需要的電場更強。
　　這些陰極的場發(fā)射測試在隨后展開。并

2、首先通過退火的方法,提高了其場發(fā)射能力。其中重點研究了不同的退火溫度對于還原氧化石墨烯陰極的場發(fā)射能力的影響,并得到了最佳的退火溫度。在最佳溫度600℃的環(huán)境中退火40min的氧化石墨烯陰極具有最佳的場發(fā)射能力。其開啟場為3.4V/μm,而閾值場為6.8V/μm。
　　最后介紹了激光表面改性石墨烯的實驗及其場發(fā)射性能測試,重點分析激光表面改性和高溫退火對于場發(fā)射性能提高的異同點,并探究了其中的原因。在我們實驗的條件下,激光表面改性

3、的最佳時間是15S。改性后的陰極的開啟場為2.4V/μm,比最佳退火樣品的3.4V/μm低1V/μm;閾值場為5.1V/μm比退火的6.8V/μm低1.7V/μm。激光表面改性能提高石墨烯陰極的場發(fā)射特性歸功于表面形貌變化而產(chǎn)生的更高的場增強因子。15S激光表面改性的石墨烯陰極的場增強因子高達5469。600℃退火的場增強因子僅為3464。高溫退火的陰極在石墨烯和鈦板的交界面出現(xiàn)了二氧化鈦層,影響了場發(fā)射能力的提高。而激光表面改性的陰極