溶劑熱法制備石墨烯及與微波結合的研究.pdf

1、石墨烯是一種由單層六角元胞碳原子組成的蜂窩狀二維晶體?！笆?GNS)”是指層數(shù)N<10的石墨片,只有它才能表現(xiàn)出GNS的特別性能,而層數(shù)N>10的石墨片與石墨性質沒有顯著差異,所以通常將層數(shù)N<10的石墨片稱為石墨烯。由于其結構的獨特性,使得它具有一些優(yōu)異的性質,表現(xiàn)在力學性質,電學性質及光學性質等方面,這些優(yōu)異的性能加上其很輕薄使其具有很大的市場潛力。
　　當前制備石墨烯的方式有很多如機械剝離法,氧化還原法,SiC加熱剝離法

2、,化學氣相沉積法等。物理剝離法和化學改性方法的所產生的大批量石墨烯片,這兩種方法都使用高定向熱解石墨作為起始原料,并涉及大量的準備工作。本文采用直接化學合成的碳納米片在克量級數(shù)量的基礎上使用常見的實驗室試劑乙醇和鈉,先是反應得到中間體,然后將中間體熱分解的一種自底向上的方法,產生一些融合在一起的石墨片,再通過超聲分散。能夠生產出大量的石墨烯樣本非石墨前體,這是一種具有可擴展,低成本的方法。
　　用溶劑熱法合成石墨烯,不僅能達到克量

3、級制備石墨烯,還能夠使用更加環(huán)保的原材料,減少污染,并對實驗條件要求不高。并將微波結合起來,用微波選擇性加熱有機溶劑的特性,對溶劑熱法的中間體產物進行處理,從而提高產物的質量。這種將溶劑熱法與其它合成石墨烯方法結合起來的制備石墨烯的方法將會成為一個新的熱點。
　　本文通過對溶劑熱法石墨烯制備機理的研究,討論了其與微波結合的可能性,主要內容如下:
　　1)分析了如何利用光學顯微鏡的對比度來直接觀察石墨烯。
　　2)在將銅

4、箔上的石墨烯轉移到硅片上時,利用在FeCl3溶液中加入少量的鹽酸,分析了如何縮短反應時間,更快的轉移到硅片上。
　　3)用溶劑熱法合成石墨烯,在特制的高壓釜中利用溶劑熱法合成。
　　4)用溶劑熱法只是合成了石墨烯的前驅體,需要對石墨烯前驅體進行快速熱解才能得到石墨烯,選擇一個比較合適的溫度,壓強,時間和熱解溫度才能夠得到比較好質量的石墨烯。
　　5)微波處理溶劑熱合成的石墨烯前驅體,將一些溶劑熱法產生的石墨烯前驅體放入