1. 研究目的与意义
石墨烯是一种新型的单层碳原子纳米材料,具有不同于其他吸附剂的一些特点,近年来,石墨烯已经广泛的应用在吸附领域,成为一种很有前途的吸附剂。
但是查阅国内外文献,发现对石墨烯的理化性质的表征文献不多,因此,在本课题中,以纳米吸附剂石墨烯作为研究对象,运用比表面积分析测试、扫描电镜、红外光谱ftir,xrd,xps,拉曼光谱等分析方法对石墨烯的表面理化特性进行分析,对获得的图表数据进行分析阐述。
要求学生要结合有关现代分析技术的参考文献,对各种分析技术的原理进行归纳总结,然后在理论的基础上对图表进行分析,因此,本论文的重点首先要求学生提前阅读有关现代分析技术的文献书籍,整理归纳有关测试技术的原理、方法,然后就可以有针对性的分析得到的数据,从未完成论文。
2. 国内外研究现状分析
石墨烯,又叫单层石墨,是一种由碳原子通过sp2杂化而成的正六边形呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维纳米材料。
[1]石墨烯具有独特的二维纳米结构和非凡的电学热学和力学性能,以此,石墨烯被认为是具有战略意义的新材料,已在电子传感催化、生物医学等领域得到了广泛的应用。
[2]近年来,石墨烯材料在环境污染治理领域也引起了广泛的关注和研究,其能有效地去除水中的重金属[3,4]、染料[5]和氟化物[6]的特点,使其成为当前研究的热点。
3. 研究的基本内容与计划
)扫描电镜sem该项测试主要分析石墨烯的表面形貌,从微观的角度考察石墨烯的单层纳米结构,以及形成石墨烯巨大比表面积的结构原因,要求学生在获得相关sem电镜照片的基础上,分析其表面形貌的特点;2)比表面积和孔径分析 主要测试分析材料的比表面积和孔径分布,对孔径分布进行分析,并和其他常规碳材料的比表面积和孔径分布进行比较;3)红外光谱分析 测试石墨烯的红外光谱,通过分析光谱图,分析石墨烯表面的主要基团结构;4)xrd分析 对石墨烯进行x射线衍射,分析其衍射图谱,获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息。
5)xps分析 x射线光电子能谱分析,用于测量石墨烯材料中各种元素的经验化学式,化学态和电子态等。
本毕业设计课题的实施要求学生做到充分阅读并充分理解与本课题有关的分析项目的原理,操作方法、图谱分析方法,从而为论文的完成打下坚实的基础。
4. 研究创新点
本研究比较系统的开展了对新型吸附材料石墨烯的综合性表面性质分析和评价,具有一定创新性。
