石墨烯的制备本科生毕业论文

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1、内蒙古科技大学毕业论文摘要石墨烯，一种单原子层的二维纳米材料，具有非常高的比表面积和优异的机械、电学、热学和光学特性。自从2004年发现以来，研究者对这种材料在未来技术革命方面提出了大量的应用，石墨烯被认为是未来能够取代硅的一种新型电子材料。本论文首先介绍了石墨烯的结构、物理性质、潜在应用，并对石墨烯的制备方法和研究进展进行综述。实验中采用氧化还原的方法对天然鳞片石墨进行插层氧化，超声分散后获得氧化石墨烯"在碱性环境下用联氨还原，得到石墨烯悬浮液。具体研究如下：(1)在氧化过程中，采用hummers法，分为初步氧化和深层氧化，以48

2、h为宜，另外在氧化过程中要保证没有水的参与。高锰酸钾用量增加既提高了插层效果，易形成完全插层的氧化石墨，又对氧化石墨结构层破坏影响较大。通过增加体系中温阶段反应温度能够制备插层效果好且结构缺陷相对较少的氧化石墨，有利于后续氧化石墨的超声剥离和化学还原的进行。(2)在还原过程中采用化学法，先经过水解、超声，然后用水合肼在回流的条件下进行还原。超声会对氧化石墨烯的层片造成很大的破坏，是氧化石墨烯的层片减小，缺陷增多，同时会改变片层大小的分布。因此，可以通过改变超声时间与功率来调节石墨烯氧化物片层的大小。用肼或水合肼作为还原剂，可以在很大

3、程度上除去石墨烯氧化物中的样官能团，恢复其是膜结构和导电性。关键词：氧化石墨；超声剥离；石墨烯III内蒙古科技大学毕业论文AbstractGraphene，atwo-dimensionalnanomaterialofasingleatomiclayer，hasaveryhighspecificsurfaceareaandexcellentmechanical，electrical，thermalandopticalproperties。Sinceitsdiscoveryin2004，researchersonthismaterial

4、presentsalargenumberofapplicationsinthefuturetechnologyrevolution，grapheneisbelievedtobeanewelectronicmaterialstoreplacesiliconfuture。Thispaperintroducesthestructureofgraphene，physicalproperties，potentialapplications，arereviewedandthepreparationmethodsandresearchprogre

5、ssongraphene。Intheexperiment，theredoxofnaturalflakegraphiteintercalationoxidation，ultrasonicDispersiontoobtaingrapheneoxide"reductionbyhydrazineinalkalineenvironment，getthegraphenesuspension。Specificstudiesareasfollows:(1)intheoxidationprocess，usingHummersmethod，i

6、ntotheinitialoxidationanddeepoxidation，with48hadvisable，alsointheoxidationprocesstoensurethatwithouttheparticipationofwater。Byincreasingthereactiontemperatureinthesystemofgraphiteoxidephasetopreparingintercalatedeffectisgoodandthestructuraldefectsofrelativelyless，withu

7、ltrasonicstrippingandchemicalforsubsequentreductionofgraphiteoxide。(2)byachemicalmethodinthereductionprocess，fterhydrolysis，ultrasonic，andthenhydrazinehydratereductioninrefluxcondition。Ultrasoundongrapheneoxidesheetscausedgreatdesstuctionisgrapheneoxidelayerdecreases，m

8、oredefects，distributionandwillchangethesheetsize。Therefore，bychangingtheultrasonictimeandpowertoregulatethegrapheneox