【正文】 (1)石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)性能。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。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 /無機(jī)材料等二元復(fù)合材料以及石墨烯 /無機(jī)材料 /聚合物三元復(fù)合材料等。 preparation。 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： 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)。 properties。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、儲能、催化和電極材料等領(lǐng)域。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，對于進(jìn)一步研究和應(yīng)用有一定的限制。 (2)理論和實(shí)驗結(jié)果表明， 單層石墨烯吸收 %的可見光，即透過率為 %。 （ 3）石墨烯的強(qiáng)度極限為 42N/m2.。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。 (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)出良好的長循環(huán)壽命，在 20xx次循環(huán)后仍保持 %的電容。 (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)驗中石墨烯納米片用作添加劑。 石墨烯 非金屬材料復(fù)合 Yan等 [19]由超聲波和原位還原方法制備石墨烯納米片 /碳黑復(fù)合材料，微觀結(jié)構(gòu)測試表明，經(jīng)過超聲后碳黑離子沉積在納米片的邊緣表面，由原位還原沉積在納米片的基部，復(fù)合材料的電化學(xué)性能優(yōu)于純石墨烯材料，這證明作為逆電流器的碳黑粒子能確保石墨烯和由三維的石墨烯納米片 /碳黑混合材料提供的空曠的納米通道高的電化學(xué)利用，石墨烯 /碳黑作為一種超級電容器的碳材料， 在掃描速率為 10mV/s時，比電容達(dá) 175F/g比純石墨烯 ()材料高。 Yan等 [22]通過原位聚合合成石墨烯納米片 /PANI復(fù)合材料，石墨烯作為支撐材料能提供更多的活性點(diǎn)為 PANI成核以及良好的電子轉(zhuǎn)移路徑。修復(fù)的石墨烯顯示出良好的兼 容性和主體聚苯乙烯母 體相互作用形成電導(dǎo)的聚苯乙烯膜。 S. Vadukumpully 等 [26]用溶液混合法制備了聚氯乙烯 (PVC)／石墨烯復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2% 時，復(fù)合材料的拉伸彈性模量提高了 58%，拉伸強(qiáng)度提高了 130%。 對聚合物電學(xué)性能的改善 石墨烯本身除了有很好的力學(xué)性能外，還有優(yōu)異的電學(xué)性能，可以添加到復(fù)合材料中使絕緣體成為可以導(dǎo)電的材料，而且效果非常明顯。 石墨烯的潛在應(yīng)用 生物醫(yī)藥 石墨烯的宏觀比表面積較大，化學(xué)純度高，容易對其進(jìn)行表面修飾，使得石墨烯復(fù)合材料非常適合用作藥物載體。目前，人們已經(jīng)采用多種方法制得了不同結(jié)構(gòu)的二元和三元石墨烯復(fù)合材料。 參考文獻(xiàn) [1] Saidman S B, Castanon M J L, Ordieres A J M, et al Amperometric detection of dsorbitol with NAD+dsorbitol dehydrogenase modified carbon paste electrode. Analytica Chimica Acta, 20xx, 424 (1): 4550. [2] Retna Raj C, Jena B K. Efficient electrocatalytic oxidation of NADH at gold nanaoparticles selfassembled on threedimensional solgel Communication,. 20xx (15): 20xx20xx. [3] Salimi A, Hallaj R, Ghadermazi M. Modification of carbon ceramic electrode prepared with sol– gel technique by a thin film of chlorogenic acid: application to amperometric detection of NADH. Talanta, 20xx, 65 (4): 888894. [4] Geim A K, Novoselov K S. The rise of graphene. Nature Materials, 20xx, 6(3): 183191. [5] Zhang Y P,Li H B,PanL K,et behavior of grapheneZnO posite film for of Electroanalytical ,634(1)6871. [6] Wu J X P,Jiang L,et synthesis and characterization of sandwhichlike graphene/ZnO nanoposites,Applied Surface Science, 20xx, 256(9):28262830. [7] Wang B,Park J S,Wang C Y,et nanoparticles embedded into graphene nanosheets:preparation,characterization,and electrochemical properties for supercapacitors. Electrochimica Acta,20xx,55(22):68126817. [8] Chen S, Zhu J W,Huang H J, et solvothermal synthesis of grapheneMnOOH of Solid State Chemistry, 20xx, 183(11):25522557. [9] Yan J,Wei T,Qiao W M,et microwaveassisted synthesis of graphene nanosheet/Co3O4 posite for Acta,20xx,55(23):69736978. [10] Wang H W, Hu Z A,Chang Y Q,et solvothermal