碳材料催化石墨化研究

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划碳材料催化石墨化研究　　宁波大学答题纸　　课号：课程名称：改卷教师：学号：姓名：薛连金得分：　　炭材料研究进展　　1引言　　炭材料是一种以碳元素为主的非金属固体材料，包括金刚石、石墨、炭纤维、C/C复合材料等。现在炭材料已经延伸到无机材料，结构材料，传统材料，复合材料，功能材料，新型材料等领域。其中石墨烯，碳纳米管等新型炭材料是科研人员一直热衷于研究的热点。石墨烯具有比表面积大，较低的密度、低

2、热膨胀系数、优异的机械性能和较高的热导率，是近年来最具发展前景的一类导热材料。碳纳米管由于具有导电性好、比表面积大、优良的机械强度等众多优点，被认为是具有高性能结构和多功能复合材料。因而炭材料在能源、计算技术、通讯、电子、激光和空间科学等领域具有广阔的应用前景。　　2石墨烯制备方法目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素

3、质的培训计划　　很多学者致力于石墨烯制备方法的研究，目前制约石墨烯广泛应用的瓶颈在于难以大规模、低成本制备高品质的石墨烯。大规模制备石墨烯考虑的因素主要有石墨烯的质量、均匀性、成本以及在制备过程中转移石墨烯的难易程度。目前，制备石墨烯的方法主要有机械剥离法、还原氧化石墨法、外延生长法及金属催化法等。　　机械剥离法　　Manchester大学Geim等[1]，报道了他们用机械剥离法制备得到了最大宽度　　可达10um的石墨烯片(图1).方法主要是用氧等离子束在高取向热解石墨表面刻蚀出宽20um-2mm、深5

4、um的槽面，并将其压制在附有光致抗蚀剂的SiO2/Si基底　　上，焙烧后，用透明胶带反复剥离出多余的石墨片，剩余在Si晶片上的石墨薄片浸泡于丙酮中，并在大量的水与丙醇中超声清洗，去除大多数的较厚片层后得到厚度小于10nm的片层，这些薄的片层主要依靠范德华力或毛细作用力与SiO2紧密结合，最后在原子力显微镜下挑选出厚度仅有几个单原子层厚的石墨烯层.此方法可以得到宽度达微米尺寸的石墨烯片，但不易得到独立的单原子层厚的石墨烯片，产率也很低，因此，不适合大规模的生产及应用。　　图1机械剥离法制备石墨烯的示意图　

5、　金属催化法目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　LinaWen等[2]由乌尔曼反应使用乙炔为原料,六溴苯(六溴代二苯)和溴化亚铜为催化剂，在95°C合成了几层石墨烯。合成的石墨用作锂离子电池阳极展示了初始和可逆的650mAh-1和570mAh-1的容量。合成方法如下：六溴代二苯(毫摩尔)、溴化亚铜(毫

6、摩尔)和碳酸钾(毫摩尔)溶解在事先蒸馏的二乙二醇二甲醚(100mL)。此外，反应系统中的空气用氩气流疏散。后来，经过量的去离子水和碳化钙反应，经硫酸铜溶液纯化和干燥塔中脱水后，把乙炔引进该反应系　　统。然后，反应系统进行密封，通过回流搅拌，该反应在氩气中于95℃的温度下进行。整个反应系统被保存在一个无水、无氧的环境。反应完成后，系统冷却至室温。反应体系中生成的乙炔化亚铜是被盐酸溶液淬火了。所制备的产品由离心收集然后用有机溶剂冲洗接着在50℃温度中干燥。随后，干燥的样品在氩气气氛中，在400℃加热2小时。

7、最后，烧结制品用适量的去离子水洗涤并且又在50℃干燥。　　Sevilla等[3]以锯屑为碳源，采用硝酸铁、硝酸镍为催化剂，在900℃和1000℃下炭化，在热处理条件下，金属盐分解为相应的金属氧化物，随着温度的升高，金属氧化物减少形成金属单质，碳原子溶解从金属粒子中析出，得到了各种具有高结晶度的石墨纳米结构，把材料作为电催化载体，电催化表面积达到90m2/g。固相热解法也是实验室基本的热处理方法，在此基础上，以Ni-Fe催化剂合成出了具有高石墨化和高比表面积的石墨化介孔炭，并对材料修饰玻碳电极的HQ和CC

8、伏安行为进行了研究。结果发现，电极具有良好的电催化活性[4]。　　石墨氧化还原法目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　石墨先经化学氧化得到边缘含有梭基、羟基，层间含有环氧及轶基等含氧基团的石墨氧化物,再通过外力剥离,得到单原子层厚度的石墨烯