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石墨烯被称为未来之材料。本文从石墨烯的结构特性与性能为切入点,分别介绍了机械剥离法、化学气相沉积法、外延生长法、氧化还原法制备石墨烯最新研究进展,及其在复合材料、储能应用、传感器等方面的应用,并对石墨烯未来的发展趋势及应用前景进行了展望。 相似文献
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石墨烯作为一种结构、性能独特的二维碳材料在CO2还原转化过程中展现出良好的应用前景,寻找石墨烯丰富的碳质前驱体和可控制备方法是实现其大规模应用的基础。煤炭作为一种富碳矿物资源,含有丰富的官能团和高芳香度纳米石墨微晶结构。以煤炭及其衍生物为碳源制备高附加值石墨烯材料具有独特优势,是同时实现煤炭材料清洁化利用和石墨烯低成本实际应用的重要途径。针对不同变质程度煤种,从化学组成和煤质结构出发,通过适当的分子剪裁和化学结构组装,成功实现了系列多尺度、多形态煤基石墨烯材料的可控制备。常用的制备方式包括:机械力剪切、化学插层氧化、电化学剥离、气相沉积、阳极电弧放电及液相自组装等。如通过化学氧化或超声物理剪裁煤大分子结构制备零维石墨烯量子点;煤炭热解得到的含碳烃类小分子气体通过化学气相沉积制备二维石墨烯薄膜;煤炭高温石墨化后通过物理或化学剥离得到二维石墨烯纳米片;二维石墨烯经过结构自组装制备三维石墨烯气凝胶。由于煤基石墨烯的组成及其表界面结构具有易调控、可修饰等特性,其在CO2还原过程中展现出良好的催化活性。通过总结煤基石墨烯系列材料在CO2 相似文献
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石墨烯具有独特的二维原子晶体结构以及众多优异性能,如高机械强度、高载流子迁移率、高光学透明性等,这些优异的力学、电学和光学等特性使得石墨烯成为化学、物理学和材料学等领域的研究热点。结合近几年国内外研究现状,综述了机械剥离法、化学剥离法和化学气相沉积法等3种制备石墨烯的方法,并分析了各种方法的优点和不足之处。介绍了石墨烯的应用研究进展,并对其未来的发展进行了展望。 相似文献
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石墨烯因其独特的二维结构和优异的物理性能在众多领域中引起了广泛的关注,高质量石墨烯的制备是实现其应用价值的前提。尽管目前石墨烯的制备方法较多,但是开发绿色、低成本、规模化制备方法的道路仍然充满挑战。物理法剥离石墨能够实现高结晶石墨烯的制备,特别是超临界CO2流体具有廉价、绿色、稳定、易分离且可重复利用的优势,在石墨烯制备上展现出巨大的应用潜力。以超临界CO2制备石墨烯为出发点,梳理了近年来超临界CO2法剥离石墨制备石墨烯的研究进展,重点阐述了制备过程中的强化剥离手段,期望对未来石墨烯材料的制备提供思路。 相似文献
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通过综述几种常见的石墨烯制备方法,对微机械剥离法、外延生长法、化学气相合成法和氧化还原法的优缺点进行了对比。在比较制备方法的基础上分析了石墨烯粉体材料和薄膜材料的应用领域,并概括了当前中国石墨烯的产业现状,总结了产业发展的瓶颈。 相似文献
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石墨烯具有独特的结构和性质,从石墨烯的成果获得诺贝尔奖以来,其相关研究便引起人们的极大兴趣.本文总结近年石墨烯的研究现状,比较全面地介绍了石墨烯的制备方法和其应用情况.详细介绍了微机械剥离法,液相或气相直接剥离法,氧化还原法,化学气相沉积法,取向附生法,晶体外延生长法,化学分散法,电化学方法,电弧法,爆炸法,自组装法制备石墨烯.以及石墨烯在催化过程,太阳能电池,电子信息,电化学,生物医药等方面的应用.结合本课题组的应用主要用于催化反方向,作了一定的描述. 相似文献
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石墨烯是近些年来大热的一种新型高性能材料,因其特殊的分子构造,显示出优良的机械性能,耐热性以及电性能。本文描述了石墨烯的两种主要制备方法-物理方法以及化学方法,重点介绍了化学制备法中的氧化-还原法。 相似文献
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石墨烯/导电聚合物复合材料不仅具有石墨烯优异的屏蔽性能和导电聚合物良好的氧化还原特性,还能协同发挥二者的功能,在金属防腐蚀领域有着巨大的应用潜力。本文综述了石墨烯/导电聚合物复合防腐蚀材料的制备方法,包括电化学方法、化学氧化法、分散液混合法和化学气相沉积法(CVD);并全面总结了石墨烯/导电聚合物复合材料在防腐蚀涂层中的应用及性能。制备的石墨烯/导电聚合物复合材料可以通过电化学方法、溶剂挥发法制成石墨烯/导电聚合物防腐蚀薄膜涂层,还可以混入成膜物树脂中制备树脂复合防护涂层。讨论了石墨烯/导电聚合物在制备过程、薄膜涂层和树脂复合涂层应用中的优势与不足,提出了构建结构可控、综合性能好的复合防腐涂层是石墨烯/导电聚合物复合防腐蚀材料的未来主要发展趋势。 相似文献