石墨烯制備及導(dǎo)電性能的研究.pdf

1、在碳材料中，石墨烯具有特殊的單層二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)，由于特殊的分子結(jié)構(gòu)，使得石墨烯具有優(yōu)異的化學(xué)和物理性質(zhì)，例如:超高的比表面積(2630 m2/g)，導(dǎo)電性能（電導(dǎo)率106S/m），機(jī)械性能（楊氏模量有1TPa）等，在高科技領(lǐng)域中展現(xiàn)了巨大的潛力。但是由于石墨烯片層之間存在范德華力，促使分子層之間易發(fā)生團(tuán)聚，不利于石墨烯的分散，導(dǎo)致電阻率升高和片層厚度增加，無(wú)法大規(guī)模高質(zhì)量的制備石墨烯。本研究致力于制備單層石墨烯，利用氧化還原法，制備具有

2、單層高質(zhì)量的石墨烯;并且系統(tǒng)的考察了氧化劑和還原劑對(duì)制備石墨烯性能的影響，也深入探討了石墨烯與改性石墨烯制備的實(shí)驗(yàn)條件;另外，通過(guò)對(duì)石墨烯改性的研究，發(fā)現(xiàn)改性石墨烯可以在水溶液中穩(wěn)定分散。
　　在制備氧化石墨烯和石墨烯的方法中。通過(guò)改性Hummers法制備氧化石墨烯，深入討論了由攪拌速度，高錳酸鉀用量和低溫反應(yīng)時(shí)間的變化對(duì)制備氧化石墨烯的影響。在還原氧化石墨烯的過(guò)程中，討論了還原劑和反應(yīng)時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。并且對(duì)氧化石墨烯和石墨烯做

3、了紅外光譜，拉曼光譜，投射電子顯微鏡，原子力顯微鏡和熱重進(jìn)行了表征并且測(cè)試氧化石墨烯的分散性和石墨烯的導(dǎo)電性。研究氧化石墨烯，硅烷偶聯(lián)劑KH-560和葡萄糖反應(yīng)制各改性石墨烯。通過(guò)紅外光譜，拉曼光譜，透射電子顯微鏡和原子力顯微鏡對(duì)改性石墨烯進(jìn)行表征。同時(shí)測(cè)試改性石墨烯的分散性與導(dǎo)電性。
　　研究結(jié)果表明:氧化石墨烯的片層被打開(kāi)，而且表面接枝了大量的含氧基團(tuán)，并且其在水溶液中的分散性較好。由葡萄糖還原制備的石墨烯表面的含氧基團(tuán)基本被