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1.
碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用   总被引:3,自引:0,他引:3  
评述碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用,指出碳纳米管可看作是石墨烯片按照一定的角度卷曲而成的纳米级无缝管状物,根据层数不同可分为多壁碳纳米管和单壁碳纳米管.由于碳纳米管管壁中的碳原子采用的是sp2杂化,因此碳纳米管沿轴向具有高模量和高强度,可用于增强复合材料的力学性能;而碳纳米管圆筒状弯曲会导致量子限域和σ-π再杂化,这种再杂化结构特点以及π电子离域结构赋予了碳纳米管特异的光、电、磁、热、化学和力学性质;碳纳米管的管腔内部是纳米级中空结构,可作为纳米级分子反应器和存储容器.但碳纳米管的管径尺寸太小、表面缺陷多、团聚严重等问题一直影响着碳纳米管在实际中的应用.而碳微米管的出现弥补了其不足,碳微米管具有与碳纳米管相似的管状结构,在保持纳米级管壁厚度的同时,能拥有微米级的管径,巨大的管壁外表面,相当于一张微米级的石墨烯网状膜,因此碳微米管能同时拥有碳纳米管和石墨烯的独特物理和化学性能.通过对碳微米管各项性能的研究表明,碳微米管的管壁具有规整的石墨烯结构,管腔具有微米级中空管结构,有较高的比表面积,电学和化学性能良好.利用其优良的电学性能,它们能较好地应用在量子导线和晶体管阵列;同时利用其优良的化学和电化学性能,也能广泛用于锂离子电池、超级电容器和储氢材料.  相似文献
2.
石墨烯材料的结构、性质及表征解析   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
介绍并解析了理想的和实际制备的石墨烯材料,包括石墨烯、还原氧化石墨烯、氧化石墨烯、石墨烯复合材料的一些基本结构、性质和表征。根据石墨烯的结构,从理论上对它的一些性质进行演算和推导。指出了今后对石墨烯结构、性质及表征等相关基础研究的方向。  相似文献
3.
TiO2/石墨烯复合材料的水热法合成与光催化性能   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了提高TiO2的光催化性能,采用水热法一步制备了TiO2/石墨烯(TiO2/RGO)复合物.采用XRD、FT-IR、RS、UV-Vis DRS、TEM等测试方法对其进行了表征,并研究了不同质量比的复合物在可见光下对甲基橙(MO)的光催化降解.结果表明:在TiO2/RGO复合物中,TiO2以10 nm左右的颗粒均匀地分散在石墨烯层上;与在同等条件下制备的TiO2相比,TiO2/RGO复合物在可见光区吸收明显增强,吸收边缘红移了20 nm;质量比为1∶0.005的TiO2/RGO复合物,2 h内的降解率达到74.79%.可见将石墨烯与TiO2复合,能够有效地提高TiO2的可见光催化性能.  相似文献
4.
将乙酰胆碱酯酶(AChE)固定到石墨烯-氧化锌(GR-ZnO)纳米复合物修饰的玻碳电极表面,构建了一种用于辛硫磷检测的高灵敏电化学生物传感器.纳米复合物不仅为保持AChE的生物活性提供了适宜的微环境,并且对辛硫磷的传感性能的改善显示出强大的协同效应.抑制率与辛硫磷浓度的对数值在1.0×10-11mol/L到1.0×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为3.4×10-12 mol/L(S/N=3).  相似文献
5.
薄纸状氧化石墨和石墨烯的制备与表征   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用改性Hummers法成功地制备了薄纸状氧化石墨片层,并以水合肼为还原剂将制备的薄纸状氧化石墨片层还原为石墨烯纳米材料。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RS)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)等方法对合成产物的结构和性能进行了表征。结果表明:石墨烯的厚度为0.36nm,层数为3。另外,对改性Hummers法制备薄纸状氧化石墨的反应机理进行了初步探讨,并分析了石墨氧化过程中各个反应阶段发生的化学反应过程。  相似文献
6.
石墨烯纳米片电场增强因子的模拟计算与对比   总被引:1,自引:0,他引:1  
石墨烯纳米片特殊的一维刀口状尖端赋予了其优异的电子场发射性能,而电场增强因子β是评价场发射性能的最重要参数,主要采用测定F-N曲线的实验方法进行推算.建立了形状为矩形薄片+半圆圆柱的石墨烯纳米片模型,竖直立于平行平板二极管的阴极上,利用电子束模拟软件EBS(Electron BeamSimulation)模拟计算了场发射装置的两极间的电场分布,由此决定石墨烯纳米片尖端的电场增强系数.研究了高度和顶端曲率半径变化对石墨烯纳米片电场增强因子的影响,根据计算数值拟合了电场增强系数的经验公式,提供了受形状控制的电场增强因子的数值范围,还与同尺寸的碳纳米管进行了比较,证实了本文的模型和计算模拟方法有效、可信.  相似文献
7.
采用一步电沉积技术同步实现了氧化石墨烯(RGNO)的还原和氧化锌(ZnO)的电沉积,从而制得石墨烯-氧化锌纳米墙(GZNWs)。在形成过程中,氧化石墨烯中可充当活性位点的含氧基团起了关键作用。通过扫描电子显微镜和差分脉冲伏安法,对制得的电化学还原石墨烯-氧化锌复合物(ERGNO-ZnO)的形貌及电化学性质等进行了表征。结果表明,由于具有增强的活性表面积,更精细的结构,超级电子转移能力,具有独特纳米墙形貌的ERGNO-ZnO可望应用于传感领域,其规整排列的纳米墙形貌和大的比表面积为氯霉素(CAP)在电极上的电子交换提供了有利条件。实现了对氯霉素的高灵敏检测,检测范围1.0×10-7~1.0×10-3 mol·L-1,检测限达到6.7×10-8 mol·L-1。  相似文献
8.
采用Hummers法和超声剥离制备了氧化石墨烯(GO)纳米片层分散液,再与萘系减水剂(NS)复合得到NS/GO复合材料.研究了NS/GO复合材料对水泥净浆流动性和水泥石抗压耐折强度的影响.研究结果表明,当NS/GO的掺量为4.8g/0.06g(每100g水泥)时,净浆流动度可以达到204mm,所得水泥石的抗压强度为65.4MPa,且耐折强度达到10.6MPa,分别比对照样品提高了29.3%和41.4%.SEM形貌结果表明,GO能够促使水泥水化反应形成致密的片层状结构.这些结果对于提高混凝土的抗压耐折强度,以及抗裂性和耐久性等具有重要的意义.  相似文献
9.
石墨烯增强铜基复合材料的研究现状   总被引:1,自引:0,他引:1  
石墨烯由于其独特的结构和优异的性能已成为目前金属基复合材料中最具吸引力的碳质材料增强体.本文系统报道了石墨烯增强铜基复合材料的分散方法和制备技术.总结了石墨烯的添加对复合材料性能的影响和其强化机理.同时也指出了石墨烯增强铜基复合材料研究存在的问题,并对其潜在应用进行了展望.  相似文献
10.
石墨烯纳米条带的热电性质研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
利用非平衡格林函数方法与朗道输运理论,研究石墨烯纳米条带的热电性质。研究结果表明:zigzag型石墨烯纳米条带的热电性质随着宽度的增加而减少;armchair型石墨烯纳米条带的热电性质不仅与宽度有关,而且与其带隙是否被打开有关,当其表现为半导体时,其热电性质远大于zigzag边缘的石墨烯纳米条带。  相似文献
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