基于石墨烯的氧化還原法和RF-PECVD法的制備及其性能研究.pdf

1、石墨烯是由碳原子緊密排列的二維石墨層結構。由于其獨特的電子、熱力學和機械性能，如彈道運輸效應，零帶隙等，都引起科學界的極大興趣。目前對于石墨烯的研究大多數還停留在傳統(tǒng)的化學剝離和熱化學氣相沉積(CVD)法等。本文嘗試了射頻-等離子體增強化學氣相沉積（RF-PECVD）法制備石墨烯并研究其性能，引入聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)制備出親水性的功能化石墨烯(Functional Graphene，FG)，進一步合成石墨烯和聚吡咯的復合材料，并研究

2、其在超級電容電極材料方面的潛在應用。具體內容如下:
　　1、RF-PECVD方法制備出石墨烯并研究溫度、沉積時間、射頻功率和甲烷氣體流量對石墨烯結構的影響。結果表明，這是一種帶有褶皺和翹曲的平面薄膜結構。溫度越低，石墨烯薄膜越難沉積，趨近于無定形碳。射頻功率的增大和生長時間的增加均會使石墨烯的缺陷由sp2缺陷轉變?yōu)閟p3缺陷。適當調整甲烷氣體流量，可提高制備出的石墨烯的質量。
　　2、功能化石墨烯的制備及性能分析。利用改進的

3、Hummers法制備了氧化石墨，并在還原過程中引進了分散劑PSS，制備出水相分散的FG。FG親水性很好，形成的穩(wěn)定的黑色懸浮液幾個月不會沉淀。對其微觀形貌和內部結構的結果分析表明，PSS緊緊地包裹住了石墨烯。這一改進的措施使石墨烯與聚吡咯的復合成為了可能。
　　3、還原氧化石墨烯/聚吡咯(RGO/PPy)和功能化石墨烯/聚吡咯(FG/PPy)復合材料的研究及其潛在應用。對于RGO/PPy，電化學過程中還原GO成RGO，同時沉積出R