畢業(yè)論文石墨烯復合材料的制備及其性能研究進展

1、石墨烯復合材料的制備及其性能研究進展摘要:石墨烯以其優(yōu)異的性能和獨特的二維結構成為材料領域研究熱點。本文綜述了石墨烯的制備方法并分析比較了各種方法的優(yōu)缺點簡單介紹了石墨烯的力學、光學、電學及熱學性能?；谑┑膹秃喜牧鲜鞘妙I域中的重要研究方向本文詳細介紹了石墨烯聚合物復合材料和石墨烯基無機納米復合材料的制備及應用，以及石墨烯復合材料的展望。關鍵詞:石墨烯制備性能復合材料ResearchProgressonPreparation

2、propertiesofgraphenecompositematerialsAbstract:Graphenehasbecomeahotresearchfieldofmaterialfitsexcellentperfmanceuniquetwodimensionalstructure.Thispapersummarizesthemethodfpreparinggraphenecomparedtheadvantagesdisadvanta

3、gesofvariousmethodsintroducesthemechanicsgrapheneopticalelectricalthermalproperties.Compositematerialsbasedongrapheneisanimptantresearchdirection2.2石墨烯的基本性質石墨烯的基本性質石墨烯作為單原子層的二維石墨晶體模型，基礎結構都是sp2碳材料，被認為是富勒烯、碳納米管和石墨的基本結構單元。石

4、墨烯作為一種新型的納米材料，它具有一些特殊優(yōu)異的性質，如大的比表面積、高機械強度以及超強的電子傳導能力。石墨烯由一層密集的、包裹在蜂巢晶體點陣上的碳原子組成，是世界上最薄的二維材料，其厚度僅為0.335nm。結構完整的石墨烯是由不含任何不穩(wěn)定鍵的苯六元環(huán)組合而成的二維晶體，化學穩(wěn)定性高，表面呈惰性狀態(tài)，與其它介質如溶劑等的相互作用較弱，并且由于石墨烯片與片之間有較強的范德華力的作用，使其容易產生聚集難溶于水及常化用的有機溶劑，對于進一步

5、研究和應用有一定的限制。因此對石墨烯進行一定程度的功能并將其溶解于特定的溶液中，可以實現(xiàn)石墨烯的功能化利用和性質的發(fā)揮。在0.1molL的pH=7的PBS緩沖液中測試石墨烯修飾電極的電化學性質，發(fā)現(xiàn)它有比單純的石墨電極、玻璃碳電極以及金剛石電極都要優(yōu)異的電化學性質，主要表現(xiàn)在通過交流阻抗譜測得的電阻明顯低于其它碳材料；通過循環(huán)伏安法測得的曲線出現(xiàn)了明顯的氧化還原峰，并且氧化還原峰電流與掃描頻率的平方根有明顯的線性關系，這表明通過石墨烯修

6、飾電極上的氧化還原過程可以實現(xiàn)特定物質的檢測。2.3石墨烯的結構：石墨烯的結構：石墨烯(Graphene)是由單層碳原子緊密堆積成二維蜂窩狀晶格結構的一種碳質新材料。這種石墨晶體薄膜的厚度只有0.335nm，只有頭發(fā)的20萬分之一，是形成其他維數(shù)碳材料（如零維的富勒烯、一維的納米碳管和三維的石墨等）的基本單元（圖1）[4]具有極好的結晶性及電學性。完美的石墨烯是二維的，只包括六角元胞（等角六邊形），但在實際情況下不免有缺陷的存在，這些缺