無定形碳化物氯化法制備石墨烯.pdf

1、分類號UDc學(xué)校代碼!鰉旦!學(xué)號104972100098學(xué)位論文題目五定形碳化物氫化法劍備石墨燧英文TransformationofAmorphousCarbidesinto題目魚!壘乜h旦旦星!i壘gb!Q!i旦壘主iQ旦叢皇主bQ魚研究生姓名萱燾姓名本鲞職稱教授學(xué)位埴指導(dǎo)教師單位名稱國塞重點實驗室郵編430070申請學(xué)位級別亟土學(xué)科專業(yè)名稱逝籃蘧撾料論文提交日期窒Q!圣生墨且論文答辯日期壘Q!蘭生墨且學(xué)位授予單位武這理王太堂學(xué)位授予

2、日期答辯委員會主席毯!繼評閱人玨埠i2013年5月武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要自從2004年發(fā)現(xiàn)石墨烯以來，由于石墨烯具有許多優(yōu)異獨特的性質(zhì)而受到了廣泛的關(guān)注。為了利用石墨烯的這些性質(zhì)，大規(guī)模低成本制備石墨烯是非常關(guān)鍵的。許多方法己被應(yīng)用于制備各種形貌和各種質(zhì)量的石墨烯當(dāng)中，但所有這些方法都存在著制備成本高昂及合成條件復(fù)雜等缺點。雖然SiC熱解法為石墨烯的合成開辟了一條新的路徑，但這種方法要求晶體SiC原料具有完美的高定向性和非?？量痰?/p>

3、合成條件(包括高于1200℃的合成溫度和超高真空技術(shù)要求)，從而阻礙SiC熱解法的實際應(yīng)用。因此，急需一種溫和、低成本的石墨烯合成方法。在本論文中，我們采用了一種氯化法，在低溫常壓下成功地將無定形碳化物(aSilxC。和aTilxCx)轉(zhuǎn)化石墨烯。該方法合成石墨烯條件非常溫和，而且使石墨的制備成本大大降低。本論文的具體研究內(nèi)容及獲得的主要研究成果如下：1)通過HRTEM、Raman、XRD、XPS、CV和電化學(xué)加速(ADT)等測試證明氯

4、化法能在較低溫度(800℃)和常壓條件下納米晶體SiC顆粒表面的aSil—xC。納米薄膜轉(zhuǎn)化為石墨烯納米片層。同時，HRTEM和Raman等測試結(jié)果表面，采用同樣方法微米SiC晶體顆粒表面的aSilXCx納米薄膜也可在在較低溫度(800℃)和常壓條件下轉(zhuǎn)化為石墨烯納米片層。由此可以得出aSilxC。納米薄膜轉(zhuǎn)化為石墨烯不受晶體SiC基底尺寸的影響。本章還討論了aSilxCx納米薄膜轉(zhuǎn)為石墨烯的機(jī)理。2)通過采用HRTEM、Raman和X

5、PS等測試表征技術(shù)，證明了采用氯化法在常壓下和更低的溫度(200℃)下，可將aTilxC。納米薄膜轉(zhuǎn)化為了高質(zhì)量的石墨烯。與aSilxCx相比，aTilxCx與氯氣有更高的反應(yīng)活性，從而使合成溫度大大降低。研究還進(jìn)一步證實石墨烯的層數(shù)可以通過控制合成溫度進(jìn)行調(diào)控，這主要是因為在更高溫度下Ti原子有更高的刻蝕速率所致。本論文提供了一種通過氯化法將低成本的無定形碳化物(aSnCx，aTilxCx等)納米薄膜大規(guī)模轉(zhuǎn)化為石墨烯的方法。關(guān)鍵字：