基底处理抑制成核生长大晶畴石墨烯的研究

电抛光及退火有效降低了铜箔表面的杂质及缺陷,将石墨烯成核密度降至约50个／cm2,制备了毫米尺寸晶畴的石墨烯连续膜。石墨烯连续膜中大部分区域是单层的,但有约20％的双／多层区域。电性能的测量结果表明,通过增大石墨烯晶畴尺寸提高石墨烯连续膜的电性能是可行的。     

石墨烯基薄膜作为固体润滑材料的研究现状及展望

近年来,微型机械系统对摩擦接触表面和界面性能的要求越来越高,表界面设计与改性问题亟待解决.石墨烯自发现以来,由于具有高机械强度、超薄的厚度、原子级光滑表面及低的层间剪切力和高的化学稳定性,作为表面固体润滑材料在摩擦学领域成为研究热点.本文主要介绍了石墨烯及其衍生物薄膜材料的制备方法,作为固体润滑材料在摩擦学方面的研究现...     

石墨烯及其复合材料作为锂离子电池负极材料的研究进展

石墨烯作为一种锂离子电池负极材料表现出优异的电化学性能。本文介绍了石墨烯负极材料、金属/石墨烯复合材料、金属氧化物/石墨烯复合材料和其他石墨烯复合材料的研究现状,阐述了石墨烯作为负极材料的优越性,展望了石墨烯及其复合复合材料在锂离子电池负极材料中的应用前景。     

铜基底预处理对CVD法生长石墨烯薄膜的影响

化学气相沉积法是制备大尺寸、高质量石墨烯的有效方法, 其中金属催化剂的性能直接关系到所制备的石墨烯材料的品质, 因此需对金属催化剂进行表面预处理。本文研究了不同的预处理工艺对常用的铜基底催化剂表面状态的影响, 提出了钝化膏酸洗和电化学抛光协同处理的有效方法, 并对电化学抛光工艺参数(抛光电压、时间)以及铜基底退火工艺(退火温度、时间)等进行了系统研究。研究表明: 电化学抛光电压过高、抛光时间过长容易导致过度抛光, 合适的抛光电压和抛光时间分别为8 V和8 min。退火温度和时间对铜催化剂表面晶粒形态影响较大, 经1000 ℃退火处理30 min后, 铜箔表面晶粒尺寸更大, 分布更均匀。此外, 对CVD法生长制备的石墨烯样品进行表征, 电镜图片和拉曼光谱显示, 获得的石墨烯薄膜的层数较少, 且结构缺陷较少。     

石墨烯基复合物作为锂离子电池正极材料的研究进展

石墨烯因其高导电、导热效应等而备受储能领域的关注,其复合材料用作锂离子电池负极材料时显著提升了锂离子电池的电化学性能。综述了石墨烯基复合材料作为锂离子电池正极材料的合成方法及电化学性能的研究。     

原位生长石墨烯增强铜基材料的制备及其热性能研究

以廉价的蔗糖为碳源,在片状铜粉表面原位生长了石墨烯,并采用热压烧结制备不同石墨烯含量的铜基材料。通过XRD、SEM和激光导热分析了蔗糖含量对铜基材料的相、微观形貌以及热导率的影响。结果表明,在H₂/Ar气氛下,800℃处理15 min即可在片状铜粉上原位生长出石墨烯,且分散均匀,与Cu基体结合良好,有利于增强其热性能。当石墨烯含量为0.73%(体积分数)时,铜基材料的热导率达到339W/(m·K),较纯铜提高了19.3%;此外,在50～300℃温度范围内,其热膨胀系数也明显低于纯Cu样品。     

石墨烯的研究现状

石墨烯作为一种具有优异晶体品质和电子性质的二维材料,表现出独特的电子输运、光学耦合、电磁学及其他性质。在过去的几年里,石墨烯已经成为科学界关注和研究的热点。本文主要介绍了石墨烯的基本结构和奇妙性质,总结了制备石墨烯的各种方法．     

直方图方法评定云母基底上氧化石墨烯薄片厚度

厚度评定是石墨烯相关材料领域的重要课题,原子力显微镜是测量纳米级厚度最直接的手段.由于测量过程中噪声和表面粗糙度等多种因素的影响,根据原子力显微镜形貌数据准确评定厚度仍存在困难.本文利用原子力显微镜测量云母基片上的氧化石墨烯形貌,采用直方图方法分析其厚度.通过对比分析基于区域和基于剖面线的直方图方法,揭示了影响直方图方...     

MPCVD法在镍基底上低温沉积石墨烯的研究

石墨烯是具有优异性能的二维碳材料。采用微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）,以甲烷和氢气为气源,在镍基底上生长石墨烯薄膜,沉积温度在650℃附近。对制备石墨烯薄膜用金相显微镜、原子力显微镜观察其覆盖率和表面形貌,用拉曼光谱仪对沉积薄膜的层数、质量和非晶碳含量进行表征。研究结果表明氢等离子体对表面碳键有明显刻蚀,产生空隙和晶界缺陷;甲烷含量的升高提高了膜层的覆盖率,也促进非晶碳的生成;气压较低时膜层覆盖率较低,较高时膜层厚度明显增加。     

石墨烯在复合材料领域的应用研究

石墨烯因其优异的光学、电学、力学等特性,因而在材料、能源、生物医学等方面具有重要的应用前景,被认为是一种革命性的材料。研究者们在不同领域尝试着用不同方法制备高质量、大面积石墨烯材料,一是通过对石墨烯制备工艺的优化及改进,可以由小原子和分子自底向上组装,也可以由石墨堆叠自顶向下剥离;二是降低石墨烯制备成本,这样才会有广泛应用,且走向产业化的更多可能,与碳纳米管不同,石墨烯可以在没有高温度和金属催化剂的情况下以吨为单位进行生产,从而为不同的大规模应用生产便宜的产品。在石墨烯复合材料领域进行的应用研究可以从以下几个方面深入探讨。     

石墨烯及其纳米复合材料作为锂离子电池负极的研究进展

自2004年被发现以来,石墨烯及其纳米复合材料因其特殊的结构和优异的性能而受到广泛关注,并在锂离子电池负极方面展现出巨大的应用价值。首先简单介绍了石墨烯及其常用制备方法,然后详细介绍了石墨烯及其纳米复合材料作为锂离子电池负极材料的研究现状,并阐述了各自的优势与不足,提出了一些改进方案,最后展望了其在锂电负极的应用前景和未来面临的挑战。     

氧化石墨烯还原制备石墨烯的方法研究

以天然鳞片石墨为原料,对Hummers法制备的氧化石墨烯,分别采用氢碘酸、葡萄糖、乙二胺、氢氧化钠进行化学还原,同时对比用快速热处理制备石墨烯。利用傅立叶红外光谱（FT—IR）、拉曼光谱（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）对所得产物进行了比较分析。结果表明：对Hummers法制备的氧化石墨烯还原,葡萄糖的还原效果比较好;通过热处理可有效地将氧化石墨烯的含氧官能团还原,是一种高效、可行的方法。     

石墨烯及其纳米复合材料作为锂离子电池负极的研究进展

自2004年被发现以来,石墨烯及其纳米复合材料因其特殊的结构和优异的性能而受到广泛关注,并在锂离子电池负极方面展现出巨大的应用价值.首先简单介绍了石墨烯及其常用制备方法,然后详细介绍了石墨烯及其纳米复合材料作为锂离子电池负极材料的研究现状,并阐述了各自的优势与不足,提出了一些改进方案,最后展望了其在锂电负极的应用前景和未来面临的挑战.     

衬底对CVD生长石墨烯的影响研究

石墨烯有独特的结构和优异的性能,在电子、信息、能源、材料和生物医药等领域都有着广阔的应用前景。为了更好的应用这种新型材料,如何大规模可控合成高质量石墨烯是一个必须克服的困难。相比与机械剥离法、化学氧化还原法和碳化硅表面外延生长法,化学气相沉积法（CVD）因其可以生长大面积高质量连续石墨烯膜而倍受关注。基于石墨烯的生长机理,从衬底材料的角度,综述了近几年衬底对CVD生长石墨烯的影响的研究进展。展望了衬底选择的发展新趋势。     

石墨烯基材料的生物医用性能及其应用

石墨烯基材料由于具有优异的物理和化学性能,近年来获得了广泛的研究和应用。介绍了石墨烯基材料及其生物特性,讨论了石墨烯材料产生毒性的影响因素和预防措施,对石墨烯基材料在生物医用领域(如药物载体、生物传感器、光热治疗和组织工程材料)的应用情况进行了论述,并对石墨烯基材料的研究发展方向与应用前景进行了展望。     

氧化石墨烯制备石墨烯的研究进展

近年来,石墨烯已成为世界各国学者研究的热点。由石墨粉先制备氧化石墨烯进而制备石墨烯成为了石墨烯最重要的制备方法。本文综述了氧化石墨烯制备石墨烯的主要方法:化学法、热法、微波法、电化学法、水热法、碱法等,并对各方法的优缺点进行了阐述,最后对石墨烯的未来进行了展望。     

石墨烯硅橡胶复合材料的性能研究

本文采用复配的石墨烯、碳纳米管和氧化铝为导热填料制备了具有导热功能的有机硅复合材料。研究了石墨烯、碳纳米管和氧化铝的复配比例对复合材料体积电阻率、导热系数、拉伸强度等性能的影响;同时,以Gr-C-4#样品为基础配方,采用硅烷偶联剂Si-G-1分别对石墨烯、碳纳米管及氧化铝进行改性,并用改性后的填料配制石墨烯硅橡胶复合材料Gr-C-Si-1#,对比样品Gr-C-4^#与Gr-C-Si-1^#的性能差异,分析了改性复配填料对复合材料性能的影响。采用石墨烯硅橡胶复合材料对电缆终端进行了封装,对封装好的电缆终端开展了100、150、200A电流下的温升实验,未出现局部过热,并测定水浸泡前后的电缆终端电阻,封装后的电缆终端电阻未出现明显上升,实验结果表明本材料可以在电缆终端或中间连接处进行灌封,可对封铅连接处的良好的保护作用,工程应用意义重大。     

石墨烯制备及其在超级电容器中的应用研究

石墨烯独特的结构使其具有优异的电、光、热、强度等物理性质,是"后硅时代"的新潜力材料,因具有巨大的应用前景而成为研究的热点。首先对近10多年来国内外石墨烯的研究现状进行了简要分析,然后详细介绍了石墨烯的主要制备方法、原理、各自的特征及其应用前景,重点综述了石墨烯在超级电容器电极材料中的应用研究,最后就目前石墨烯及其在超级电容器中的应用研究的关键问题提出了个人看法和一些建议。