基于库伦效应的石墨烯复合材料的制备与研究
石墨烯复合材料是指由石墨烯与其他一种或多种材料复合而成的新型功能材料。由于石墨烯出色的比表面积，较好的电力学特性等，使得其复合材料的性能相比传统类型的材料均有所提升。随着石墨烯研究走向热潮，石墨烯复合材料领域也受到各国科研人员越来越多的重视。 本文介绍了一种基于库伦效应的石墨烯复合材料的制备方法，主要包含了两个制备步骤:液相混合与加热还原（水热法&高温退火）。基于这种制备方法，工作内容包括:1、石墨烯Ag纳米颗粒复合材料的制备与研究，通过透射电子显微镜，表征了在各个阶段生成物质的成分与结构。结果显示，通过这种制备方法得到的复合材料，其表面的Ag纳米颗粒直径在10～20nm，分布比较均匀。通过对不同实验参数下结果进行对比（加热时间，加热温度，反应浓度），研究了反应条件对于产物的影响。实验结果表明，混合阶段的反应物浓度直接影响着氧化石墨烯表面Ag颗粒的尺寸与分布，当浓度提升或者搅拌时间减小时，Ag纳米颗粒的平均尺寸均会增加;水热阶段时，Ag纳米颗粒会发生奥斯瓦尔德熟化过程，直径有所增加。2、石墨烯金属氧化物纳米颗粒（CuO，ZnO，α-Fe2O3）复合材料的制备与研究，实验结果表明，这种制备方法获得的复合材料，其表面氧化物颗粒的平均尺寸在5nm以下，分布较为均一致密，反应过程中冷冻干燥与退火促进了金属离子的水解与金属氢氧化物的脱水。3、比对上述两种制备方式与制备结果，总结了金属离子与氧化石墨烯之间的多种作用机制，主要包含了库伦效应，氧化还原反应与金属离子水解。
石墨烯复合材料;库伦效应;液相混合;加热还原
东南大学
硕士
微电子学与固体电子学
孙立涛
2014
中文
TB332
56
2015-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）