研究生专业课程考试答题册
得分
学号
姓名李亚飞
考试课程先进复合材料学
考试日期2016年1月16日
西北工业大学研究生院
f石墨烯基复合材料的制备及其性质
摘要
石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。本文综述了石墨烯的制备方法并分析比较了各种方法的优缺点简单介绍了石墨烯的力学、光学、电学及热学性能。基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向本文介绍了石墨烯基聚合物复合材料和石墨烯无机纳米复合材料的
制备及性质。
关键词石墨烯制备性质复合材料
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一、引言
自从石墨烯单层结构被诺沃肖洛夫等人在2004年首次剥离之后有关石墨烯及其应用特性的研究在多个领域得到了广泛发展。石墨烯是sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单原子层排列成二维六角网格状的晶体。当施加外部机械力时碳原子层就会弯曲变形来适应外力而不必使碳原子重新排列这样就保持了结构的稳定。石墨烯中的电子在二维六角网格中运动时不会因晶格缺陷或掺杂原子而发生散射。由于原子间相互作用力较强即使在常温下周围碳原子间发生挤撞石墨烯中电子受到的干扰也非常小。石墨烯具有许多优异的性质如理论上理想的单层石墨烯的比表面积达2630m2g而厚度仅为035
m理想情况下电子在石墨烯上的运动速度远超过在一般导体中的运动速度达到了光速的1300石墨烯的拉伸模量和力学强度分别可达1000和130GPa是目前已知最高的为钢的100多倍。为了在各种应用中进一步发掘这些性质研究人员对石墨烯及石墨烯基复合材料的合成进行了多种合成路径的开发。迄今为止石墨烯已经被成功地与无机纳米结构、有机晶体、聚合物、金属有机框架结构、生物材料、碳纳米管等材料复合并在电池、超级电容器、燃料电池、光催化、传感、拉曼增强等领域得到了广泛的研究。
11、石墨烯的制备
石墨烯的制备从最早的机械剥离法开始逐渐发展出多种制备方法如晶体外延生长法、化学气相沉积法、液相直接剥离法以及高温脱氧和化学还原法等。我国科研r