畢業(yè)論文石墨烯復(fù)合材料的制備及其性能研究進(jìn)展

1、石墨烯復(fù)合材料的制備及其性能研究進(jìn)展摘要:石墨烯以其優(yōu)異的性能和獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)成為材料領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。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(diǎn)簡單介紹了石墨烯的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)及熱學(xué)性能?；谑┑膹?fù)合材料是石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域中的重要研究方向本文詳細(xì)介紹了石墨烯聚合物復(fù)合材料和石墨烯基無機(jī)納米復(fù)合材料的制備及應(yīng)用，以及石墨烯復(fù)合材料的展望。關(guān)鍵詞:石墨烯制備性能復(fù)合材料ResearchProgressonPreparation

2、propertiesofgraphenecompositematerialsAbstract:Graphenehasbecomeahotresearchfieldofmaterialfitsexcellentperfmanceuniquetwodimensionalstructure.Thispapersummarizesthemethodfpreparinggraphenecomparedtheadvantagesdisadvanta

3、gesofvariousmethodsintroducesthemechanicsgrapheneopticalelectricalthermalproperties.Compositematerialsbasedongrapheneisanimptantresearchdirection2.2石墨烯的基本性質(zhì)石墨烯的基本性質(zhì)石墨烯作為單原子層的二維石墨晶體模型，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)都是sp2碳材料，被認(rèn)為是富勒烯、碳納米管和石墨的基本結(jié)構(gòu)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(zhì)，如大的比表面積、高機(jī)械強(qiáng)度以及超強(qiáng)的電子傳導(dǎo)能力。石墨烯由一層密集的、包裹在蜂巢晶體點(diǎn)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(jié)構(gòu)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(xué)穩(wěn)定性高，表面呈惰性狀態(tài)，與其它介質(zhì)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(qiáng)的范德華力的作用，使其容易產(chǎn)生聚集難溶于水及?；玫挠袡C(jī)溶劑，對于進(jìn)一步

5、研究和應(yīng)用有一定的限制。因此對石墨烯進(jìn)行一定程度的功能并將其溶解于特定的溶液中，可以實(shí)現(xiàn)石墨烯的功能化利用和性質(zhì)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(xué)性質(zhì)，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(xué)性質(zhì)，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(guān)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(shí)現(xiàn)特定物質(zhì)的檢測。2.3石墨烯的結(jié)構(gòu)：石墨烯的結(jié)構(gòu)：石墨烯(Graphene)是由單層碳原子緊密堆積成二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)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(jié)晶性及電學(xué)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(shí)際情況下不免有缺陷的存在，這些缺