




已阅读5页,还剩29页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
重庆大学文献检索与利用课程大作业学生姓名 罗涌 肖瑞 赵志国 唐斌 黄杰 张鑫 专 业 材料学院材料科学与工程专业 学 号 20083729 20083696 20084118 20082640 20083918 200836982010年 12月 15 日目录1、选题简介31.1课题名称31.2选题来源31.3选题过程32.文献检索过程42.1所用的数据库名称及选库理由42.2所用的检索词及选词过程62.3制定一个较为满意的检索式82.4检索结果分析143.资料阅读163.1提供参考文献列表163.2阅读笔记184.资料汇总并回答问题234.1课题重要定义解释234.2研究课题中的热点与难点234.3文献中出现的解决办法234.4各种解决办法存在的问题244.5今后的发展趋势265.拟定论文提纲276.选择拟投稿的期刊286.1刊名及issn号286.2选刊理由286.3该期刊最新一期内容简介287.建立与选题相关的资料库317.1资料库建设317.2提供与选题相关的重要信息源327.2.1重要期刊327.2.2重要作者的信息337.2.3重要的研究机构331选题简介11课题名称课题名称为:石墨烯制备、应能、应用的研究现状分析12选题来源本小组6名成员均来自材料学院材料科学专业。选择这样一个课题,一方面是出于对于本专业学习考虑的需要。目前阶段,材料学院的主要研究的镁合金与石墨的结构是相同的,即为密排六方(hcp)结构。同时另一方面,我们也是出于兴趣的角度进行了选择。众所周知,瑞典皇家科学院12月5日宣布,将2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈k海姆和康斯坦丁沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。将这样一个科学界至高的荣誉授予“石墨烯”的发明者而石墨烯是一个才诞生6年的新材料!(一般而言,从技术或发明的产生到获奖需要十几年乃至几十年应用的实践认识过程。)如此迅速的拿到这样的一个大奖,也正是引起我们兴趣的一个重要原因!13选题过程通过向本专业蒋斌教授的求教,他系统的向我们阐述了整个的科研选题过程,它主要包括:一、定方向(科学研究必须有明确的、相对稳定的方向,只有科研方向确定后,才能有明确的前进目标,长期积累,不断提高);二、定任务;三、定课题(科研方向和任务确定以后,便可进一步选定具体的研究课题);四、课题名称确定(课题是一项科研工作的目标,整个科研任务都是围绕它而开展的。科研所有大小环节,其中包括订方案、订计划、准备工作、观测试验、收集材料、理论分析、撰写报告或论文等,都要按其规定的内容和要求来进行。它对这些后继环节的工作内容和工作范围等,都起着决定性的作用。因此。课题选好后,还要定出恰当的名称);五、选题计划制订(选题必须有个选题计划,用开题报告的形式,报请上级批准,并作为确定和安排工作的依据);六、选题阶段科技情报工作(洞悉科技发展的现状和动向,了解我国国民经济建设和国防建设中所存在的重大问题和一般性问题,是做好选题工作的前提)。2.文献检索过程2.1所用的数据库名称及选库理由分类选用数据库名称选用理由备注中文数据库中国知网(cnki)该库是目前世界上最大的连续动态更新的中国期刊全文数据库,收录国内8200多种重要期刊,以学术、技术、政策指导、高等科普及教育类为主,同时收录部分基础教育、大众科普、大众文化和文艺作品类刊物,内容覆盖自然科学、工程技术、农业、哲学、医学、人文社会科学等各个领域,全文文献总量2200多万篇。产品分为十大专辑:理工a、理工b、理工c、农业、医药卫生、文史哲、政治军事与法律、教育与社会科学综合、电子技术与信息科学、经济与管理。十专辑下分为168个专题和近3600个子栏目。中国国内8200多种综合期刊与专业特色期刊的全文。cnki中心网站及数据库交换服务中心每日更新50007000篇,各镜像站点通过互联网或卫星传送数据可实现每日更新,专辑光盘每月更新,专题光盘年度更新。重点关注万方数据资源系统万方期刊:集纳了理、工、农、医、人文五大类70多个类目共4529种科技类期刊全文。万方会议论文:中国学术会议论文全文数据库是国内唯一的学术会议文献全文数据库,主要收录1998年以来国家级学会、协会、研究会组织召开的全国性学术会议论文,数据范围覆盖自然科学、工程技术、农林、医学等领域,是了解国内学术动态必不可少的帮手。查看专利维普知识资源系统维普资讯始终坚持以数据加工技术为核心,以市场为导向,研制开发出近十种产品,广泛应用于信息相关领域,获得了用户的一致好评。其中多项产品和技术得到了国家有关部门的重大奖励。其研究开发的中国科技期刊数据库是国内最大的综合性文献数据库,赢得了国内图书情报界的高度赞誉,同时成为国内各省市高校文献保障系统的重要组成部分。外文数据库eiei compendex是全世界最早的工程文摘来源。ei compendex收录的文献涵盖了所有的工程领域,其中大约22%为会议文献,90%的文献语种是英文。ei每月出版1期,文摘1.3万至1.4万条;每期附有主题索引与作者索引;每年还另外出版年卷本和年度索引,年度索引还增加了作者单位索引。收录文献几乎涉及工程技术各个领域。例如:动力、电工、电子、自动控制、矿冶、金属工艺、机械制造、土建、水利等。它具有综合性强、资料来源广、地理覆盖面广、报道量大、报道质量高、权威性强等特点。cieee/ieieee制定了全世界电子和电气还有计算机科学领域30%的文献, 另外它还制定了超过900个现行工业标准。每年它还发起或者合作举办超过300次国际技术会议。ieee由37个协会组成,还组织了相关的专门技术领域, 每年本地组织有规律的召开超过300次会议。 ieee出版广泛的同级评审期刊,是主要的国际标准机构(900现行标准,700研发中标准)。外文检索重点isiisi 多元化的数据库收录一万六千多种国际期刊、书籍和会议录,横跨自然科学、社会科学和艺术及人文科学各领域,内容包括文献编目信息、参考文献(引文)、作者 摘要等一系列关键性的参考信息,从而构成了研究信息领域内最全面综合的多学科文献资料数据库。 这些数据库产品和服务包括现刊题录数据、引文索引、可定制的快讯服务、化学信息产品以及文献计量学方面的资料,版本包括书本型、cd-rom光盘、磁盘, 也可以通过internet 互联网检索 。同时,提供了相应的全文服务。2.2所用的检索词及选词过程 作为材料专业的学生,我们对于石墨烯这样一种新材料的了解是有针对性的。关于石墨烯的结构,我们已经在之前的选题过程中进行了查阅,得知:石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。它不仅是已知材料中最薄的一种,还非常牢固坚硬;作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯在原子尺度上结构非常特殊,必须用相对论量子物理学(relativistic quantum physics)才能描绘。 石墨烯结构非常稳定,迄今为止,研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。 这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强,在常温下,即使周围碳原子发生挤撞, 石墨烯中电子受到的干扰也非常小。我们更关注的事石墨烯的制备、性能及应用。在初步检索时,我们将检索词定义为“石墨”,认为“石墨”与“石墨烯”同源。在cnki上的检索结果存在很大差异(见图2.1和图2.2),因此我们选取了第一个检索词:“石墨烯”。图2.1图2.2考虑到我们所写文章主要关注于目前各国关于石墨烯开发应用的最新进展,我们将第二个检索词定义为:应用(开发);从材料的材料开发过程过程中的三个环节来看(见图2.3)。我们将剩下的检索词定为:性能、制备。同时,由于材料学科类似于“应用”、“制备”、“性能”等词汇具有专有性。通过查询材料学专业词汇,了解到:“应用”、“制备”、 “性能”对应的专业词汇为:“application”、“synthesis”、“property”。“石墨烯”也有其对应得专有词汇“graphene”。因此确定检索词:中文检索词石墨烯应用性能制备对应的外文检索词grapheneapplicationpropertysynthesis2.3制定一个较为满意的检索式从图2.3可见,目前我们将要考虑的论文重点不是结构的分析,而是对于其性能、制备、应用。因此将检索式定为:检索表达式数据库分类检索结果主题-石墨烯 并且 主题-制备主题-石墨烯 并且 主题-性能主题-石墨烯 并且 主题-应用cnki见图2.4a、b、c万方见图2.5a、b、c维普见图2.6a、b、cgraphene and synthesisgraphene and propertygraphene and applicationieee/iet见图2.7a、b、cei见图2.8a、b、cisi见图2.9a、b、c图2.4 a图2.4 b图2.4 c图2.5a图2.5b图2.5c图2.6a图2.6b图2.6c图2.7a图2.7b图2.7c图2.8a图2.8b图2.8c图2.9a图2.9b图2.9c2.4检索结果分析经过上述的检索,我们对各自数据库中所对应的数据库中的文献量进行了统计,结果如下表:各数据库检索结果汇总表 2000-2010cnki万方维普eiieee/ietisi制备856395253745789性能49716381970337439应用48470631093875601结果显示,在我国国内对于石墨烯材料的研究量较少,对于国外而言还是比较少的,几乎是不足外国同类期刊的一半。因此,将论文的选题方向确定为石墨烯是很有发展前景的。我们在检索结果中还发现这么一个情况,那就是,整个论文研究的数量随着这几年对于石墨烯材料关注的加大,也有较大幅度的增长。在未来,石墨烯这一目前世界上最薄的物质首先让凝聚态物理学家们惊喜不已。由于碳原子间的作用力很强,因此即使经过多次的剥离,石墨烯的晶体结构依然相当完整,这就保证了电子能在石墨烯平面上畅通无阻的迁移,其迁移速率为传统半导体硅材料的数十至上百倍。这一优势使得石墨烯很有可能取代硅成为下一代超高频率晶体管的基础材料而广泛应用于高性能集成电路和新型纳米电子器件中。目前科学家们已经研制出了石墨烯晶体管的原型,并且乐观地预计不久就会出现全由石墨烯构成的全碳电路并广泛应用于人们的日常生活中。此外,二维石墨烯材料中的电子行为与三维材料截然不同,无法用传统的量子力学加以解释,而必须运用更为复杂的相对论量子力学来阐释。因此石墨烯为相对论量子力学的研究提供了很好的平台,而在这之前科学家们只能在高能宇宙射线或高能加速器中对该理论进行验证,如今终于可以在普通环境下轻松开展研究了。 石墨烯还具有超高的强度,碳原子间的强大作用力使其成为目前已知的力学强度最高的材料,并有可能作为添加剂广泛应用于新型高强度复合材料之中。石墨烯良好的导电性及其对光的高透过性又让它在透明导电薄膜的应用中独具优势,而这类薄膜在液晶显示以及太阳能电池等领域至关重要。另外,石墨烯在高灵敏度传感器和高性能储能器件方面也已经展示出诱人的应用前景。可以说,石墨烯的出现不仅给科学家们提供了一个充满魅力与无限可能的研究对象,更让我们对其充满了期待,也许在不久的将来,石墨烯就会为我们搭建起更加便捷与美好的生活。3.资料阅读3.1提供参考文献列表国内数据库参考文献列表1题名羧基化石墨烯修饰玻碳电极测定水样中的痕量铅和镉 作者许春萱;吴志伟;曹凤枝;高滢滢;出处冶金分析 2题名石墨烯的制备、功能化及在化学中的应用 作者胡耀娟;金娟;张卉;吴萍;蔡称心; 出处物理化学学报 3题名源于核桃壳的生物形态多孔炭的制备及其性能研究 作者汪文祥;公伟伟;高朋召; 出处陶瓷学报 4题名石墨烯的制备与表征 作者马文石;周俊文;程顺喜; 出处高校化学工程学报 5题名preparation and characterization of graphene 作者谢普;于杰;秦军;邓青;黄浩;许国杨;吕晴; 出处贵州化工 6题名preparation and research status of graphene 作者史永胜;李雪红;宁青菊; 出处电子元件与材料 7题名progress in synthese,property and application of graphene 作者张伟娜;何伟;张新荔; 出处化工新型材料 8题名preparation of graphene and its electrochemical performance 作者杨常玲;刘云芸;孙彦平; 出处电源技术 外文数据库的阅读目录1题名one step synthesis of graphene oxide-magnetic nanoparticle composite作者shen, jianfeng (center of special materials and technology, fudan university, shanghai, 200433, china); hu, yizhe; shi, min; li, na; ma, hongwei; ye, mingxin出处journal of physical chemistry c, v 114, n 3, p 1498-1503, january 28, 20102题名graphene synthesis via hydrogen induced low temperature exfoliation of graphite oxide作者kaniyoor, adarsh (alternative energy and nanotechnology laboratory, nano functional materials technology centre, department of physics, chennai 600036, india); baby, tessy theres; ramaprabhu, sundara出处journal of materials chemistry, v 20, n 39, p 8467-8469, october 21, 20103题名graphene synthesis on cubic sic/si wafers. perspectives for mass production of graphene-based electronic devices作者aristov, victor yu (leibniz institute for solid state and materials research, d-o1069 dresden, germany); urbanik, grzegorz; kummer, kurt; vyalikh, denis v.; molodtsova, olga v.; preobrajenski, alexei b.; zakharov, alexei a.; hess, christian; hnke, torben; bchner, bernd; vobornik, ivana; fujii, jun; panaccione, giancarlo; ossipyan, yuri a.; knupfer, martin出处nano letters, v 10, n 3, p 992-995, march 10, 20104题名scalable synthesis of graphene on patterned ni and transfer作者wang, yanjie (department of electrical engineering, college of engineering, university of california, los angeles, ca 90095-7065, united states); miao, congqin; huang, bo-chao; zhu, jing; liu, wei; park, youngju; xie, ya-hong; woo, jason c.s.出处ieee transactions on electron devices, v 57, n 12, p 3472-3476, december 20103.2阅读笔记(1)石墨烯的制备微机械分离法 美国布鲁克海文国家实验室找到了一种生产高质量石墨烯薄片的方法。最普通的是微机械分离法,直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。人们通常用胶带粘附的方法来获得石墨的单晶面,海姆和他的同事强行将石墨分离成较小的碎片,从碎片中剥离出较薄的石墨薄片,然后用一种特制的塑料胶带粘住薄片的两侧,撕开胶带,薄片也随之一分为二。不断重复这一过程,就可以得到越来越薄的石墨薄片。研究者惊讶地发现,部分样品竟然仅仅由一层碳原子构成,也就是说,他的团队成功得到了单层的石墨烯。此方法能够制备但不能大量制备,有时看似是巧合,但也是一种制备石墨烯的重要方法,尤其是刚开始的海姆等就是用这种方法获得的石墨烯,况且也有很多科学家在采用。取向附生法 取向附生法是利用生长基质(碳化硅)的原子结构“种”出石墨烯,但这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀,且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。布鲁克海文的新技术使用的基质是稀有金属钌。一开始,研究者让碳原子在1150下渗入钌。冷却到850后,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面。镜片形状的单层的碳原子“孤岛”布满了整个基质表面。最终它们可长成完整的一层石墨烯。第一层覆盖80%后,第二层开始生长。底层的石墨烯会与钌强烈反应,而第二层后就几乎与钌完全分离,只剩下弱电连接。这第二层保留了石墨烯固有的电子结构,表现令人满意。中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室博士生潘毅等人,通过优化生长条件获得了理想的毫米级外延石墨烯二维单晶材料,并用低能电子衍射结果证实了石墨烯样品的毫米级的高度有序性;扫描隧道显微镜的研究结果表明:石墨烯在衬底表面形成六角排布莫尔超结构,高分辨的图显示了这种超结构原胞内每个原子的位置,并且证实了石墨烯薄膜沿衬底台阶的连续性生长。化学剥离 与微机械剥离和外延生长方法相比,化学剥离是一种有望实现石墨烯低成本宏量制备的有效方法,但所制备的石墨烯大多为单层、双层和多层石墨烯的混合物。基于对化学剥离方法制备石墨烯过程的分析,中科院金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室先进炭材料研究部成会明、任文才带领研究生在石墨烯的控制制备时,提出了利用石墨原料的尺寸与结晶度不同来控制石墨烯层数策略,宏量控制制备出单层、双层和三层占优的高质量石墨烯。为了进一步提高化学剥离方法制备的石墨烯的质量,他们根据氢电弧放电反应温度高、可实现快速加热及原位还原的特点,采用电弧加热膨胀解理石墨以去除含氧官能团和愈合结构缺陷,进而提高了石墨烯的质量。与普通快速加热方法比较,采用氢电弧方法制备的石墨烯的抗氧化温度提高了近100,导电率提高了近2 个数量级,可达2103s/cm。化学气相沉积 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室固态量子信息实验室的博士生蔡伟伟,赴美国德克萨斯大学奥斯丁分校罗德尼教授的研究小组合作研究期间,在罗德尼教授和陈东敏研究员的指导下,开发出一套化学气相沉积仪(cvd),在这套沉积仪的基础上,首次制备出可以媲美高定向热解石墨的高品质13c同位素合成石墨,其中同位素13c 和12c 的比例在1%99.5%可调。蔡伟伟及其指导教师还把13c-石墨进一步解离成13c-石墨烯及其衍生物13c-氧化石墨烯。这一新材料的出现为研究石墨烯的物理、化学性能提供一个新的平台,对石墨稀的化学制备和氧化石墨烯的造工艺兼容。(2)石墨烯的性能及应用石墨烯的应用范围很广,从电子产品到防弹衣和造纸,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。在纳米电子器件方面,石墨烯的应用包括:电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管;进一步减小器件开关时间,超高频率的操作响应特性;探索单电子器件;在同一片石墨烯上集成整个电路。其他潜在应用包括:复合材料;作为电池电极材料以提高电池效率、储氢材料领域、场发射材料、量子计算机以及超灵敏传感器等领域。石墨烯是世界强度最高的物质 这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣,甚至能让科学家梦寐以求的2.3 万英里长太空电梯成为现实。石墨烯是零带隙半导体,具备独特的载流子特性和优异的电学质量 石墨烯独特的电子结构为粒子物理中难以观察到的相对论量子电动力学效应的验证提供了便捷的手段。另外,弯曲石墨烯的量子电动力学现象研究可能助于解决某些宇宙学问题。石墨烯还是目前已知的导电性能最出色的材料,这使其在微电子领域极具应用潜力。用石墨烯制造微型晶体管将能够大幅度提升计算机的运算速度。从光学角度来说,石墨烯是一种“透明”的导体,可以用来替代现在的液晶显示材料。目前的液晶显示器利用的是以铟为基础的金属氧化物薄膜,而铟这种金属十分稀有,预计在未来十年内就可能出现供应短缺。另外,与目前电脑、手机等电子产品的重要原材料硅相比,石墨烯也具有诸多优势,因此它将来有望取代硅,在电子产品生产中得到广泛应用。曼彻斯特大学物理与天文学院的科斯佳诺沃舍洛维博士和海姆教授的研究表明,石墨烯可以被刻成尺寸不到1 个分子大小的单电子晶体管。而晶体管的尺寸越小,其性能越好。诺沃舍洛维说,与所有其他已知材料不同的是,石墨烯高度稳定,即使被切成1 纳米宽的元件,导电性也很好。此外,石墨烯单电子晶体管可在室温下工作。诺沃舍洛维和海姆认为,石墨烯晶体管已展示出优点和良好性能,石墨烯可能最终会替代硅。而石墨烯器件制成的计算机的运行速度可达到太赫兹,即1 千兆赫兹的1000 倍。如果能进一步开发,其意义不言而喻。除了让计算机运行得更快,石墨烯器件还能用于需要高速工作的通信技术和成像技术。有关专家认为,石墨烯很可能首先应用于高频领域,如太赫兹波成像,其用途之一是用来探测隐藏的武器。然而,速度还不是石墨烯的唯一优点。硅不能分割成小于10 纳米的小片,否则其将失去诱人的电子性能。与硅相比,石墨烯分割成一个纳米的小片时,其基本物理性能并不改变,而且其电子性能还有可能异常发挥。储氢或做气敏材料 由于氢气是一种自然界包含资源多,没有污染,容易制备等特点,现在已经是作为重要的未来能源的重要替代品,研究石墨烯的储氢能力更加显示出其强大的应用前景。据美国能源部给出的目标是储氢能力质量百分比不低于6.0%,并且是越高越好,吸附能介于0.20 0.70ev/h2。最近铝掺杂的石墨烯储氢的能力质量百分比达到5.13%,吸附能为0.26ev/h2,以及可作为一氧化碳传感器和在不同温度下一氧化碳的吸附和解吸附的研究等。4.资料汇总并回答问题4.1课题重要定义解释石墨烯定义:石墨烯是单层原子厚度的石墨,具有二维蜂窝状网格结构。各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列也保持结构稳定。石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于石墨烯片平面内 轨道的存在,电子可在晶体中自由移动,使得石墨烯具有十分优异的电子传输性能。4.2研究课题中的热点与难点目前,石墨烯的制备手段通常可以分为两种类型,化学方法和物理方法。物理方法,是从具有高晶格完备性的石墨或者类似的材料来获得,获得的石墨烯尺度都在80 nm 以上。而化学方法是通过小分子的合成或溶液分离的方法制备的,得到石墨烯尺度在10 nm 以下。4.3文献中出现的解决办法物理方法包括:机械剥离法、取向附生法、加热 sic 法、爆炸法;化学方法包括石墨插层法、热膨胀剥离法、电化学法、化学气相沉积法、氧化石墨还原法、球磨法。4.4各种解决办法存在的问题 a 机械剥离法这类方法通过机械力从石墨晶体的表面剥离出石墨烯片层。该方法的优点是得到的产物保持着比较完美的晶体结构,缺陷的含量较低。缺点是产生石墨烯的效率较低,不适合大规模的工业生产,一般仅仅是应用在实验室的基础研究中。b 取向附生法取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯。首先让碳原子在2 550 下渗入钌,然后冷却到2 310 ,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面,镜片形状的单层碳原子“孤岛”布满了整个钌表面,最终它们可长成完整的一层石墨烯。第一层覆盖80%后,第二层开始生长。底层的石墨烯会与钌产生强烈的交互作用,而第二层后就几乎与钌完全分离,只剩下弱电耦合。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀,而且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。c 加热sic 法该法是通过加热单晶6h-sic 脱除si,在单晶(0001)面上分解出石墨烯片层。具体过程是:将经氧气或氢气刻蚀处理得到的样品在高真空下通过电子轰击加热,除去氧化物。用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后,将样品加热使温度升高至1 250 1 450 后恒温120 min,从而形成极薄的石墨层。该方法通常会产生比较难以控制的缺陷以及多晶畴结构,很难获得较好的长程有序结构,制备大面积具有单一厚度的石墨烯比较困难。d 石墨插层法石墨插层法是以天然鳞片石墨为原料,将插入物质与石墨混合反应得到的。插入物质使石墨层间的作用力被削弱。通过进一步的超声和离心处理便可得到石墨烯片。此方法制备出的石墨片,其厚度一般最小只能达到几十纳米,而且加入的强酸强碱等插层物质会破坏石墨烯的sp2 结构,导致它的物理和化学性能受到影响。e 热膨胀剥离法schniepp 等首先采用staudenmaier 方法制备得到氧化石墨,然后在密闭的石英管中,用氩气保护,迅速加热(大于2 000 /min)到1 050 ,维持30s,氧化石墨上的环氧和羟基等分解产生co2,它进入片层间隙中使片层剥离,制得石墨烯。这样获得的石墨烯片层大都会褶皱和变形。f 电化学法liu 等用石墨棒做电极,离子性溶液为电解液,用电化学法使阳极石墨片层剥落。实验发现离子液体的种类、离子液体与水的比例都影响氧化石墨烯的性能。这种方法制备出的为氧化石墨烯,片层既可以在极性溶剂中很好地分散,而且有一定程度的导电性。g 化学气相沉积法化学气相沉积法(cvd)是应用最广泛的一种大规模工业化制备半导体薄膜材料的方法。cvd(chemical vapor deposition)方法有着广泛应用范围,生产工艺十分完善,但该方法仍有一些不足之处亟待解决。例如,研究表明,目前使用这种方法得到的石墨烯在某些性能上(如输运性能)可以与机械剥离法制备的石墨烯相比,但后者所具有的另一些属性(如量子霍尔效应)并没有在cvd 方法制备的石墨烯中观测到。同时,cvd 方法制备的石墨烯的电子性质受衬底的影响很大。h 氧化石墨还原法氧化石墨还原法是目前制备石墨烯最热门的方法。石墨在溶液中于某种条件下能与强氧化剂反应,被氧化后在其片层间带上羰基、羟基等基团,使石墨层间距变大成为氧化石墨。片层氧化石墨经过适当的超声波震荡处理,极易在水溶液或者有机溶剂中分散成均匀的单层氧化石墨烯溶液,再用硼氢化钠去除氧化石墨烯上的部分含氧官能团,然后对氧化石墨烯进行磺化处理,防止石墨烯团聚,最后用肼还原去除剩余的含氧官能团。虽然经过强氧化剂完全氧化过的石墨并不一定能够完全还原,导致其一些物理、化学等性能损失(尤其是导电性),但是,这种方法简便且成本较低,可以制备出大量石墨烯。除了以上几种方法,还有球磨法、爆炸法,以及通过超声剥离膨胀石墨的方法。但这几种方法不能彻底地剥离石墨及氧化石墨片层结构,大部分为多层结构。4.5今后的发展趋势自从石墨烯发现以来,关于石墨烯的研究不断取得重要进展,其在微电子、量子物理、材料、化学等领域都表现出许多令人振奋的性能和潜在的应用前景。与此同时,人们需要大量结构完整的高质量石墨烯材料。这就要求提高现有制备工艺的水平,实现石墨烯的大规模、低成本、可控的合成和制备。迄今为止,利用不同的化学方法,特别是化学气相沉积法和溶液化学法(氧化石墨)规模制备石墨烯已经成为可能,然而石墨烯的电子结构以及晶体的完整性均受到强氧化剂严重的破坏,使其电子性质受到影响,一定程度上限制了其在精密的微电子领域的应用,化学法制备石墨烯的途径还在进一步探索完善中,现阶段工艺的不成熟以及较高的成本都限制了其大规模应用。如何大量、低成本制备出高质量的石墨烯材料应该是未来研究的一个重点。此外,目前对石墨烯的性能应用研究主要集中在电学性能,在高导热性和高强度等方面还有很诱人的前景,可以解决大功率集成电路的散热问题,在微型计算机芯片互联线中也具有应用潜力。5.拟定论文提纲题目:石墨烯制备、应能、应用的研究现状分析一、绪论 1、提出中心论题; 2、说明写作意图。 二、本论 1、石墨烯的制备方法 2、石墨烯的性能简介 3、石墨烯的应用举例 4、石墨烯的前景展望三、结论 1、概述当前石墨烯的总的特点; 2、呼应开头的序言。6选择拟投稿的期刊6.1刊名及issn号我们所选期刊的刊物是材料导报;国际标准刊号:issn
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 琵琶行集体备课课件
- 琵琶行并序课件
- 服装扶贫工程方案范文(3篇)
- 扶贫希望工程方案(3篇)
- 洞库工程临时伪装方案(3篇)
- 电梯工程的安装方案(3篇)
- 农业电商新业态:2025年乡村特色农产品直播基地风险管理报告
- 广西灵山县大步江水闸除险加固工程环评报告
- 玲玲的画课件
- 风机更换工程方案(3篇)
- 2024至2030年中国钾长石土壤调理剂行业市场深度分析及投资前景展望报告
- 2024事业单位工勤技能考试题库(含答案)
- DL∕T 1935-2018 架空导线载流量试验方法
- 异地就医备案的个人承诺书
- 小学数学解题研究(小学教育专业)全套教学课件
- 个体诊所备案信息表
- 招标代理服务服务方案
- 小提琴培训行业市场前瞻与未来投资战略分析报告
- 网络舆情应对及处置
- (带目录)员工劳动合同书版Word模板下载
- 最高人民法院民法典婚姻家庭编司法解释
评论
0/150
提交评论