1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述:文 献 综 述石墨烯是继富勒烯和碳纳米管之后出现的一种新型二维碳纳米材料,是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,是只有一个碳原子厚度的二维材料。
因为可以由石墨烯卷成零维的富勒烯及一维的碳纳米管以及堆积成三维的石墨,所以它被称之为碳材料之母。
石墨烯结构非常稳定,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而保持结构稳定。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):1 要解决的问题由硝酸回流法或koh高温刻蚀法制得的多孔石墨烯的孔分布不均匀,为了制备单层、孔径大小可调、孔分布均匀的石墨烯片层,要积极寻找新的制备多孔石墨烯的方法。
2 拟采用的研究方法2.1 金属氧化物刻蚀法用金属氧化物作为刻蚀剂;用改进的hummers法制备液体氧化石墨烯分散液;将一定量金属氧化物加入到100ml(1 mg/ml)液体氧化石墨烯分散液中,超声0.5h后搅拌一夜;将均匀的混合物冷冻干燥,获得固体的氧化石墨烯-金属氧化物,然后在n2保护下以10℃/min的速度加热至一定温度并恒温一定时间,最后冷却至室温;获得的黑色产品称之为go-om,将之浸入1mol/l的hcl溶液中,并搅拌一个星期除去其中的金属;最终通过过滤、水洗、乙醇洗涤,60℃真空干燥获得多孔石墨烯样品。
2.2 用金属氧化物纳米粒子作刻蚀剂的优点在有机溶液中有很好的分散性,粒径分布均一,可以通过亲水改性,使其均匀分散于水中,然后通过超声、搅拌等使其均匀附着在氧化石墨烯片层上,通过高温处理,使它们发生碳热还原反应,从而产生孔径均匀的孔,通过调节金属氧化物纳米粒子的粒径调节孔径大小,通过调节浓度,来调节其均匀程度。
