【正文】 合材料 Yao等 [15]采用原位化學(xué)合成方法制備 SnO2石墨烯納米復(fù)合材料，合成的SnO2石墨烯納米復(fù)合材料在第一次循環(huán)后具有 增強(qiáng)的循環(huán)性，這些歸都因于 SnO2石墨烯納米復(fù)合材料的 3D結(jié)構(gòu)。 石墨烯 其他金屬化合物復(fù)合 其他的金 屬 化 合 物 例 如 磷 酸 亞 鐵 鋰 （ LiFePO4）氧化錫（ SnO2）氧化亞銅（ Cu2O）鉑（ Pt）硫化鎘（ CdS）與石墨烯復(fù)合材料可以用在鋰電池、電催化和傳感器等方面。 (6)石墨烯 二氧化鈦（ TiO2）復(fù)合材料 TiO2是一種應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料，由于其成本低、穩(wěn)定性好、對(duì)人體無(wú)毒性，并具有氣敏、壓敏、光敏以及較強(qiáng)的光催化特性，而被廣泛應(yīng)用于傳感器、太陽(yáng)能電池和光催化等領(lǐng)域。 Chen等 [8]報(bào)道了一種用溶劑方法把堿式氧化錳 (MnOOH)納米晶體沉積在石墨烯上，通過(guò) X線衍射儀 (XRD)和透射電子顯微鏡 (TEM)觀察表明，MnOOH納米晶體任意地裝飾剝離的石墨烯，形成分散良好的石墨烯 MnOOH納米復(fù)合材料，合成過(guò)程中重要的機(jī)制是溶解 結(jié)晶和取向附生，對(duì)于高氯酸胺熱分解，制備的納米復(fù)合材料表現(xiàn)出不尋常的催化性能，這個(gè)無(wú)模板方法容易重復(fù)，制備在低溫下容易進(jìn)行，并能容易地制備其他石墨烯型納米復(fù)合材料。 (1) 石墨烯 氧化鋅（ ZnO）復(fù)合材料 ZnO具有良好的電和光學(xué)性能 ,可應(yīng)用于太陽(yáng)能電池、氣敏元件和發(fā)光二極管，加之石墨烯獨(dú)特的性能，國(guó)內(nèi)外的研究者已著手研究石墨烯 ZnO復(fù)合材料。石墨烯氧化物是大規(guī)模合成石墨烯的起點(diǎn)，也是實(shí)現(xiàn)石墨烯功能化的最為有效的途徑之一，可通過(guò)將氧化石墨烯作為新型填料來(lái)制備功能聚合物納米復(fù)合材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，以改善納米復(fù)合材料的力、熱、電等綜合性能。 （ 2）石墨烯的理論比表面積可達(dá) 2630m2/g。 （ 2）其抗拉強(qiáng)度和彈性模量分別為 125GPa 和 。 （ 2）電子在石墨烯中傳輸時(shí)不易發(fā)生散射，遷移率可達(dá) 20xx00cm2/(V*s)，約為硅中電子遷移率的 140 倍，其電導(dǎo)率可達(dá) 104S/m，是室溫下導(dǎo)電性最佳的材料。 圖 1 石墨烯及其構(gòu)建的零維富勒烯、一維碳納米管和三維石墨 石墨烯性能簡(jiǎn)介 光學(xué)性能 (1)石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)性能。 石墨烯的結(jié)構(gòu)： 石墨烯 (Graphene)是由單層碳原子緊密堆積成二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料。石墨烯由一層密集的、包裹在蜂巢晶體點(diǎn)陣上的碳原子組成，是世界上最薄的二維材料，其厚度僅為 nm。 杰姆和克斯特亞 在制備以及應(yīng)用研究中，石墨烯復(fù)合材料可以分為：石墨烯 /聚合物、石墨烯 /無(wú)機(jī)材料等二元復(fù)合材料以及石墨烯 /無(wú)機(jī)材料 /聚合物三元復(fù)合材料等。其優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)、較大的表面積和較低的制備成本，比較適宜應(yīng)用于功能性復(fù)合材料的開發(fā)。 preparation。 關(guān) 鍵 詞 : 石墨烯 。 畢 業(yè) 論 文 題 目： 石墨烯復(fù)合材料的制備 及其性能研究進(jìn)展 學(xué) 院： 化學(xué)化工學(xué)院 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 畢業(yè)年限： 20xx 年 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 石墨烯復(fù)合材料的制備及其性能研究進(jìn)展 摘 要 : 石墨烯以其優(yōu)異的性能和獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)成為材料領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。 制備 。 properties。復(fù)合材料是以一種材料為基體， 添加一種或一種以上其它材料組合而成的材料。石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用前景比較廣泛，比如應(yīng)用于傳感器、儲(chǔ)能、催化和電極材料等領(lǐng)域。 諾沃消洛夫采用簡(jiǎn)單的 “ 微機(jī)械剝離法 ” 首先在實(shí)驗(yàn)中成功地從石墨中分離出二 維結(jié)構(gòu)的石墨烯 [13]，從而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因 “ 在二維石墨烯材料中的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn) ” 而共同獲得 20xx 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。結(jié)構(gòu)完整的石墨烯是由不含任何不 穩(wěn)定鍵的苯六元環(huán)組合而成的二維晶體，化學(xué)穩(wěn)定性高，表面呈惰性狀態(tài)，與其它介質(zhì)如溶劑等的相互作用較弱，并且由于石墨烯片與片之間有較強(qiáng)的范德華力的作用，使其容易產(chǎn)生聚集難溶于水及?；玫挠袡C(jī)溶劑，對(duì)于進(jìn)一步研究和應(yīng)用有一定的限制。這種石墨晶體薄膜的厚度只有 nm，只有頭發(fā)的 20 萬(wàn)分之一，是形成其他維數(shù)碳材料（如零維的富勒烯、一維的納米碳管和三維的石墨等）的基本單元（圖 1） [4]具有極好的結(jié)晶性及電學(xué)性。 (2)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 單層石墨烯吸收 %的可見光，即透過(guò)率為 %。 （ 3）石墨烯的導(dǎo)電性可通過(guò)化學(xué)改性的方法進(jìn)行控制，并可同時(shí)獲得各種基于石墨烯的衍生物。 （ 3）石墨烯的強(qiáng)度極限為 42N/m2.。 石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和力學(xué)性能，可作為制備高強(qiáng)導(dǎo)電復(fù)合材料的理想納米填料，同時(shí)分散在溶液中的石墨烯也可和聚合物單體相混合形成復(fù)合材料體系，此外石墨烯的加入使復(fù)合材料多功能化，不但表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)和電學(xué)性能，且具有優(yōu)良的加工性能，為復(fù)合材料提供了更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。目前研究的石墨烯復(fù)合材料主要有石墨烯 /聚合物復(fù)合材料和石墨烯 /無(wú)機(jī)物復(fù)合材料兩類，其制備方法主要有共混法、溶膠 － 凝膠法、插層法和原位聚合法。 Zhang等 [5]合成的石墨烯 ZnO復(fù)合材料應(yīng)用于超級(jí)電容器的電極材料 ,石墨烯由改進(jìn) Hummers法和肼還原過(guò)程制備 ,ZnO通過(guò)超聲噴霧熱分解沉積在石墨烯上 ,相比純石墨烯或 ZnO電極 ,石墨烯 ZnO復(fù)合材料薄 膜在濃度為 1mol/L的氯化鉀電解液中具有更好的可逆充電 /放電能力和更高比電容值 ()。 (3)石墨烯 四氧化三鈷（ Co3O4）復(fù)合材料 Yan等 [9]采用微波輔助的方法快速地制備石墨烯納 米 片 /Co3O4復(fù) 合 材 料，石墨烯納 米 片 /Co3O4復(fù) 合 材 料復(fù)合材料在濃度為 6mol/L的 KOH水溶液中，在 10mV/s下最大比電容達(dá)到 ，復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的長(zhǎng)循環(huán)壽命，在 20xx次循環(huán)后仍保持 %的電容。 Manga等 [12]通過(guò)噴墨 印刷術(shù)處理前驅(qū)溶液 (氧化石墨和二 (2羥基丙酸 )二氫氧化二銨合鈦 )制備石墨烯 TiO2光電導(dǎo)薄膜，由于這種薄膜制備的光電導(dǎo)體設(shè)備具有寬帶光電導(dǎo)性、高的光電探測(cè)能力和光導(dǎo)率、與純TiO2的光電探測(cè)器相比具有更快的光響應(yīng)。 (1) 石墨烯 LiFePO4復(fù)合材料 Ding等 [14]用共沉淀的方法制備了 LiFePO4/石墨烯復(fù)合材料，在實(shí)驗(yàn)中石墨烯納米片用作添加劑。 (3） 石墨烯 Cu2O復(fù)合材料 Xu等 [16]采用在乙二醇體系中醋酸銅預(yù)先吸附在氧化石墨片上來(lái)制備石墨烯的復(fù)合材料，另外，乙二醇被用作制備 Cu2O的溶劑和還原劑，石墨烯 Cu2O復(fù)合材料作為鋰離子的正極材料，在第一次的充放電循環(huán)中容量高達(dá) ，這比石墨烯或者 Cu2O都高，但電極材料的循環(huán)性能差，盡管目前還不清楚石墨烯或者石墨烯 Cu2O復(fù)合材料存儲(chǔ)鋰的機(jī)制，以及在實(shí)際應(yīng)用前還有大量的問(wèn)題需