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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材料与化学论文 化学与材料论文 ——石墨烯 一．前言 石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体,它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2杂化碳的基本结构单元,具有很多奇异的电子及机械性能。因而吸引了化学、材料等其他领域科学家的高度关注。本文介绍了近几年石墨烯的研究进展,包括石墨烯的合成、去氧化、化学修饰及应用前景等方面的内容。石墨烯由于其特殊的电学、热学、力学等性质以及在纳米电子器件、储能材料、光电材料等方
2、面的潜在应用,引起了科学界新一轮的热潮。 二．石墨烯的生产加工方法及化学原理 物理方法： 1.微机械剥离法： 通过机械力从新鲜石墨晶体的表面剥离石墨烯片层。 2.印章切取转移印制法：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 在印章突起的表面上涂上一层转换层(可用树脂类材料通过旋转涂布法均匀涂于表面,其作用像胶水那样黏附石墨烯),在300p
3、si及室温下,将这种印章按压在石墨上,高压下印章边缘产生极大的剪应力,使得石墨烯层从石墨上分离下来。类似地,将石墨烯层从印章上转移到器件上同样需要固定层0(要求这种转换层0与石墨烯间的作用力远大于转换层0与石墨烯间的作用力),经类 似的操作使得石墨烯从印章上剥落下来。印章切取转移印制法操作简单,但难以制备单层石墨烯,Stephen等[23]通过此方法得到的多为四层的石墨烯(厚度约为113nm)。 3.模板法 1988年京谷隆等利用模板法在蒙脱土的层间形成了石墨烯片层，一旦脱除模板，这些片层就会白组装形成体相石墨。一些研究小组正在探索如何利
4、用二维模板的孔隙制备可自由存在的单层石墨烯片层，但至今尚无令人满意的结果报道。 化学方法： 1.氧化-还原法 指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO),经过超声分散制备成氧化石墨烯(单层氧化石墨),加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团,如羧基、环氧基和羟基,得到石墨烯。 2.溶液剥离法 原理是将少量的石墨分散于溶剂中,形成低浓度的分散液,利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力,此时溶剂可以插入石墨层间,进行层层剥离,制备出石墨烯。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
5、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 3.加热Si-C法 加热单晶6H-SiC脱除Si，在单晶(0001)面上分解出石墨烯片层。具体过程是：将经氧气刻蚀的样品在高真空下通过电子轰击，除去氧化物。用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后，将样品加热使之温度升高至1250-1450℃后恒温1min-20min，从而形成极薄 的石墨层,从而制备出单层或是多层石墨烯。 4.化学气相沉积法 使用的是一种以镍为基片的管状简易沉积炉,通
6、入含碳气体,例如,碳氢化合物,它在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面,形成石墨烯,通过轻微的化学刻蚀,使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。 5.氧化分散还原法(含氧化修饰还原法)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 这是目前应用最广泛的合成方法。它是将石墨氧化得到溶液中分散(借助超声、高速离心)的石墨烯前体,再用还原剂还原得到单层或多层石墨烯
7、。常见的氧化方法有Brodie方法以及Staudenmaier方法[34],其基本原理均为先用强质子酸处理石墨,形成石墨层间化合物,然后加入强氧化剂对其进行氧化。其中,Brodie方法采用发烟硝酸及KClO3作为氧化剂。Staudenmaier法用浓硫酸和发烟硝酸混合酸对石墨进行处理,同样也是以KClO3为氧化剂。Hummer方法则使用浓H2SO4、NaNO3及KMnO4作氧化剂,Hummer的实验表明如果得到的氧化石墨烯含氧量比较高时呈现黄色,低时则呈现黑色。此外,间氯过氧苯甲酸(MCPBA)也可以作为氧化剂。以乙醇和钠为原料通过溶剂热法可制
8、备克量级的石墨烯,不仅产率提高,而且也解决了以上这种方法所带来的环境污染问题,符合绿色化学的要求。 三．石墨烯的结构及特性： 结构：石墨烯是碳原子
