石墨烯薄膜制备研究进展

石墨烯是二维结构的纳米材料,被认为有望替代硅作为新的半导体材料,因此石墨烯成为热点研究对象之一。在实际应用中石墨烯通常需要加工处理成薄膜等外形,本文将综合评述目前常用的石墨烯薄膜的制备方法,并介绍石墨烯薄膜制备方法的特点。     

电泳沉积制备LaMnO_3/石墨烯薄膜及其光催化性能

采用电泳沉积技术在氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)导电玻璃基底上制备出LaMnO3/石墨烯薄膜。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等测试手段探讨了电场强度、溶液的浓度、沉积时间等参数对薄膜结构和表面形貌的影响。结果表明,晶粒粒径约为20nm的LaMnO3较均匀地生长在石墨烯片上,且复合膜的厚度受到电场强度、电泳时间和悬浮液浓度的共同作用。光催化性能研究表明,LaMnO3/石墨烯薄膜的光催化活性显著优于纯LaMnO3薄膜,且还原氧化石墨烯的含量为2%时,该薄膜的光催化性能最好,3h内对直接绿的脱色率达到了98.8%。     

氧化石墨烯薄膜的制备及其在水处理应用中的研究进展

阐述了氧化石墨烯的结构、特性以及氧化石墨烯薄膜的制备方法,并在此基础上介绍了石墨烯以及其改性材料处理水体中污染物的研究及进展,主要水体中有机污染物、无机污染物和重金属离子等物质的去除。     

氧化石墨烯薄膜的制备及其在水处理应用中的研究进展

阐述了氧化石墨烯的结构、特性以及氧化石墨烯薄膜的制备方法,并在此基础上介绍了石墨烯以及其改性材料处理水体中污染物的研究及进展,主要水体中有机污染物、无机污染物和重金属离子等物质的去除。     

低成本石墨烯基高导热厚膜的制备及其表征

石墨烯具有优异的导热性能,在半导体器件等领域具有广阔的应用前景。针对低成本高散热能力的应用需求,本文利用低成本的物理剥离法制备的石墨烯为主要原料,添加少量氧化石墨烯制备了具有良好导热性能的厚石墨烯膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X荧光发射光谱仪、激光闪射法等方式详细表征了所制备的石墨烯导热膜。结果表明:石墨化处理能够很好的提升导热膜中炭的有序程度,制备的导热膜具有良好的热导率,厚度为30μm与130μm的热导率分别为423Wm^(-1)K^(-1)和375Wm^(-1)K^(-1)。该方法制备的导热膜热导率随厚度的增加变化较小,具有良好的应用前景。     

石墨烯/聚醚胺复合薄膜制备及其导热性能研究

高效散热性能材料的快速发展对于集成电路及便携式设备至关重要.本文采用喷涂方法制备石墨烯/聚醚胺(g-CGO/PEA)膜.PEA作为修补GO片层间隙的有效焊料,通过氨基化改性使得g-GO/PEA复合薄膜的面内热导率(κ)达到1208.37±11.78 W·m-1·K-1.同时,复合膜表现出优异的柔韧性,可以经受耐弯折实验...     

电化学法制备石墨烯电极及其电容性能表征

为探究石墨烯的电容性能,本课题以纯石墨烯薄膜为基体,采用电化学法制备石墨烯电极,并研究在不同恒电位处理后获得电极的电容特征。利用恒流充放电曲线、红外吸收光谱以及X射线衍射图对电化学处理后的电极进行了结构性能表征。结果表明:在碱性电解液下石墨烯电极经恒电位处理后,展现出较为优异的电容性能,当2. 0 V恒电位处理时,石墨烯电极比电容可达279. 6 F/g,有望成为超级电容器领域理想的电极材料。     

功能化石墨烯改性PVAL复合薄膜的合成与表征

通过对石墨烯表面的功能化修饰,合成聚乙烯醇(PVAL)/氧化钇/石墨烯和PVAL/氧化锌/石墨烯两种复合薄膜。利用扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、紫外–可见分光光度计等分析手段对其进行表征。结果发现,用氧化钇或氧化锌改性后的石墨烯在PVAL基体中具有良好的分散性,PVAL/氧化钇/石墨烯和PVAL/氧化锌/石墨烯复合薄膜都表现出较高的透过率,分别为24%和30%;在波长200~250 nm,PVAL/氧化钇/石墨烯复合薄膜与PVAL/氧化锌/石墨烯复合薄膜相比,前者对紫外光的吸光度更大,说明此材料对紫外线的吸收及散射能力更强,具有较好的屏蔽紫外线功能及抗老化性能。     

多孔石墨烯材料的制备研究进展

多孔石墨烯材料结合了多孔材料与石墨烯的优点,因其比表面积大、孔结构独特、组成多样、导电性能优异等特点,逐渐成为了石墨烯材料领域的研究热点。因此,为了实现大规模合成高性能的多孔石墨烯材料,本文阐述了多孔石墨烯的制备原理并对多孔石墨烯材料的典型制备方法进行了总结,讨论了各种制备方法存在的优缺点,以及多孔石墨烯材料具备的优势与不足。基于现有的多孔石墨烯制备技术以及对未来发展需求的展望,多孔石墨烯材料的制备及调控将达到分子水平,并且将展现更加巨大的应用潜力。     

氧化石墨烯薄膜去除水体中抗生素的研究进展

抗生素的滥用导致了严重的水污染,时刻威胁着生态安全和人类健康,因此去除水体抗生素迫在眉睫。吸附法作为常用的水处理方法之一,具有去除效率高、适用性广等优点,因此去除水体抗生素残留的关键是开发新型高效的吸附剂。近年来,氧化石墨烯因具有优异的吸附性能、无毒、制备简单等优势而成为重要的抗生素吸附剂。综述了石墨烯基膜去除水体残留抗生素的研究进展。     

石墨烯的制备及其性能表征

采用Hummers法制备了氧化石墨,并通过高频超声分散得到氧化石墨烯悬浮液,通过水合肼还原制备了石墨烯。利用傅里叶红外透射光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)等测试方法对石墨、氧化石墨以及石墨烯的结构组成、微观形貌和耐热性进行了分析。结果表明:氧化石墨被还原成石墨烯后,含氧基团基本被去除,片层尺寸缩小,晶体结构的强度和完整度有所下降,热稳定性增加。     

三维氧化石墨烯的制备与表征

石墨烯独特的结构和优异的电子、电化学、光学、热学和机械性能,使其具有广阔的应用前景。但结构完整的石墨烯,反应活性弱,并且石墨烯片与片之间容易产生聚集,使其溶解性降低,这严重影响了石墨烯的进一步研究和应用。而与其相对应的三维石墨烯拥有独一无二的三维网络状结构、优异的电学性能和机械性能,让三维石墨烯在很多领域都具有很大的应用潜力。     

石墨烯的制备与表征

用改进的Hummers法制备氧化石墨,然后以无毒、绿色的柠檬酸钠为还原剂和稳定剂,通过化学还原的方法还原氧化石墨烯,制备得到石墨烯材料。通过红外光谱(FT-IR)、X-光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等对所得的石墨烯材料进行了表征。结果表明:柠檬酸钠还原了氧化石墨,制备的石墨烯悬浮液静置数星期后仍无明显的沉淀现象发生,能够稳定存在。     

氧化石墨烯/水性聚氨酯复合薄膜的制备及性能研究

以自制的GO(氧化石墨烯)为填料,WPU(水性聚氨酯)为基体,采用溶液共混和流延成膜法制备了GO/WPU复合薄膜。着重考察了GO含量对GO/WPU复合薄膜力学性能和导热性能等影响。研究结果表明:随着GO含量的增加,复合薄膜的拉伸强度增强、导热系数增大;当w(GO)=4%(相对于复合薄膜质量而言)时,复合薄膜的拉伸强度(20.6 MPa)相对最大、导热系数[为0.208 W/(m·K)]相对最高[这是由于GO均匀分散在PU(聚氨酯)基体中,形成了连续褶皱状网络结构的缘故]。     

非共价功能化石墨烯改性PLA薄膜的制备

以双十二烷基二甲基溴化胺非共价修饰还原石墨烯(DDAB–RGO)为纳米填料,通过溶液铸膜法制备了聚乳酸/功能化石墨烯(PLA/DDAB–RGO)纳米薄膜。用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对DDAB–RGO及纳米复合薄膜的化学结构及形貌进行了表征,并对纳米薄膜的结晶性能、力学性能、热稳定性等进行了测试分析。结果表明,DDAB–RGO与PLA具有良好的相容性,均匀分散于PLA基体中,在较低DDAB–RGO含量时对PLA膜起到了纳米增强的作用,当其含量为0.2%时,PLA/DDAB–RGO纳米薄膜的拉伸强度、拉伸弹性模量比纯PLA膜分别提高了21%和36%。同时DDAB–RGO的加入还改善了PLA的结晶性、热稳定性。     

化学分散法制备石墨烯及结构表征

先用Hummer法氧化天然鳞片石墨制得氧化石墨,在蒸馏水中利用超声分散将氧化石墨剥片,然后在肼的作用下加热回流制得石墨烯,应用扫描探针显微镜、红外光谱和热分析技术对所得产物进行分析表征.结果表明,氧化石墨在蒸馏水中可形成稳定的悬浮液,氧化石墨薄片厚度为1.0 nm左右,天然石墨的粒径和灰分含量对氧化石墨的厚度及在水中的分散没有明显的影响;由石墨烯在水中的微观形貌图可证明其在不需要化学稳定剂的情况下,可以在水中稳定地分解分层,石墨烯薄片厚度为0.7 nm左右,浓度高时石墨烯颗粒趋向于规则的网状排列,而稀释后可观察均匀的单层石墨烯薄片;用红外光谱分析石墨烯与石墨表面基团,结果表明基本一致;由热分析可得出,石墨烯在氮气中的热稳定性与石墨基本一致,而氧化石墨由于含氧基团增多变得不稳定,在200℃左右发生完全的热分解反应放出CO,CO2和H2O蒸汽等;由石墨与石墨烯在空气中的热分析可知,层状的石墨晶体氧化热稳定性远远高于石墨烯.     

多孔纳米二氧化钛薄膜的制备及其光催化活性

本文采用溶胶凝胶法在普通玻璃基片上成功制备了多孔纳米二氧化钛薄膜。用扫描电镜对薄膜的表面形貌进行了表征,同时利用XRD谱图对其晶型结构进行分析,结果表明,加水量、升温速度等因素对薄膜的质量都有影响。光催化实验表明：多孔纳米二氧化钛薄膜的催化效果最好,120min内甲基橙降解率可达到98%。     

石墨烯的制备与表征

采用液相氧化法制备了氧化石墨,并通过水合肼还原氧化石墨制备了石墨烯。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RS)、X-射线衍射(XRD)、热失重法(TG)等测试方法对石墨、氧化石墨和石墨烯的结构与耐热性进行了对比分析。研究结果表明,氧化石墨被水合肼还原成石墨烯后,氧化石墨的一部分sp3杂化碳原子被还原成石墨的sp2杂化碳原子,石墨烯sp2杂化碳层平面的平均尺寸比氧化石墨大,但结晶强度和规整度比石墨有所降低。在本实验条件下,氧化石墨的还原状态结构不可能被完全恢复到原有的石墨状态,也就是说石墨烯的结构和石墨结构还是有差别的。热分析结果表明,石墨烯具有比氧化石墨更为优异的热稳定性。