基于氧化還原法制備石墨烯及其性能研究.pdf

1、2004年 Geim等在高取向的石墨中，通過機械剝離法發(fā)現(xiàn)了具有二維結(jié)構(gòu)的單層石墨烯。過去的十年，石墨烯的研究得到迅速發(fā)展，各國研究機構(gòu)和公司都不遺余力的開展石墨烯相關(guān)的研究與應(yīng)用。單層石墨烯是目前最薄、硬度最高、電性能最好而且具有靈活的可衍生性的納米材料。它具有成為透明導電膜、傳感器、芯片、觸摸屏等下一代電子產(chǎn)品的理想材料的潛力。由于石墨烯擁有獨特且極具應(yīng)用性的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，三星、IBM、蘋果和谷歌等公司開始積極研發(fā)石墨烯及其衍

2、生物，石墨烯的相關(guān)專利之戰(zhàn)已在實驗室打響。歐盟最大的科研計劃——“地平線2020計劃”選定石墨烯為兩大旗艦研究項目之一，布局更側(cè)重于基礎(chǔ)和前沿領(lǐng)域。
　　本論文利用氧化還原法可控地制備出具有二維結(jié)構(gòu)的雙層單原子結(jié)構(gòu)的透明薄紗狀的碳石墨宏觀體，即雙層石墨烯。論文首先制備了氧化石墨作為制備石墨烯的原料，進而研究了少層石墨烯的可控的制備方法并對其導電性能進行了研究和分析，旨在為推動單層或少層石墨烯工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
　　分別以濃

3、硫酸和高錳酸鉀為氧化劑，以抗壞血酸/檸檬酸三鈉為二元體系還原劑，利用氧化還原法可控地制備出雙層或少層石墨烯，退火后的石墨烯薄膜的最小方阻僅為1682Ω/sq。石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，具有高載流子遷移率、高韌性、高導熱、高強度、輕質(zhì)等性能。通過改進氧化石墨的工序和工藝參數(shù)，可以實現(xiàn)穩(wěn)定地制備出較為完美的氧化石墨，提高石墨烯的還原程度和減少團聚現(xiàn)象，有效地制備出雙層或少層的石墨烯。
　　研究了以抗