石墨烯及其復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、石墨是一種重要的非金屬礦物資源，自然界中儲(chǔ)量豐富，結(jié)構(gòu)特殊，具有很多的優(yōu)良特性，比如耐高溫、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、良好的潤滑性、穩(wěn)定性、可塑性等。我國石墨礦產(chǎn)的資源儲(chǔ)量大、質(zhì)量優(yōu)，但相關(guān)的石墨深加工技術(shù)卻較為落后。加大研發(fā)力度，提高石墨產(chǎn)品附加值已迫在眉睫。從石墨烯被制備出來的那一天開始，從廉價(jià)的天然石墨出發(fā)，制造低成本高性能石墨烯及其復(fù)合材料成為研究熱點(diǎn)。石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能，可望在高性能納米電子器件、復(fù)合材料、場發(fā)射材料、氣體

2、傳感器及能量存儲(chǔ)等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。石墨烯做納米顆粒的載體具備良好的導(dǎo)電性能、較大的比表面積、合理的孔結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異的抗腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。本課題主要是制備石墨烯和石墨烯復(fù)合材料，并探討其電化學(xué)性能。研究內(nèi)容分為以下三個(gè)部分：
　　 (1)以97.5％的天然鱗片石墨為原料，用硫酸-氫氟酸分步提純法制得碳含量為99.62％的高碳石墨；選擇合適的氧化方法和操作條件將高碳石墨氧化成高品質(zhì)的氧化石墨；把氧化石墨按照一定的比例分散于水中，超聲分散

3、得到氧化石墨烯膠狀懸浮液，加入合適的還原劑水合肼反應(yīng)制得石墨烯。利用X射線衍射儀、傅立葉變換紅外光譜儀、掃描電鏡、透射電鏡、顯微共焦激光拉曼光譜儀、激光粒度分析儀等對氧化石墨和石墨烯的晶態(tài)、形貌以及分散穩(wěn)定性進(jìn)行表征。
　　 (2)尋找合適的金屬前驅(qū)體，以氧化石墨為起點(diǎn)，根據(jù)金屬前驅(qū)體的性質(zhì)選擇合適的方法制備Graphene-Ag，Graphene-Cu，Graphene-Co(OH)2復(fù)合材料，并對復(fù)合材料的物相和形貌進(jìn)行相關(guān)