石墨烯结构与性能论文

石墨烯结构与性能论文

问:几种无机纳米粒子/(氧化)石墨烯复合材料的制备及性能研究
  1. 答:论文英文摘要石墨烯,这一由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构的碳质材料,自2004年发现以来,因具有优异的电学、热学、光学和力学性能,受到广大科研工作者的极大关注。近年来,石墨烯复合材料的研究已成为人们关注的焦点。本论文主要以氧化石墨为前驱体,通过静电吸引机制和金属离子结合制备出了多种金属氧化物和金属氢氧化物/(氧化)石墨烯复合材料。对这些复合物进行了相关的表征,并且研究了他们的光催化和电化学等性质。主要内容如下: 1.利用氧化石墨在溶液中超声剥离容易形成带负电的氧化石墨烯这一特性,通过与锌金属离子结合,在水-乙醇介质中采用快速沉淀法成功将ZnO纳米粒子与氧化石墨烯复合,获得了ZnO/氧化石墨烯纳米复合物(GO-ZnO)。在对亚甲基蓝的光催化降解实验中,发现GO-ZnO纳米复合物光催化降解效果良好,降解量达92%。 2.以氧化石墨为前驱体,在乙二醇介质中采用溶剂热法一步成功合成了石墨烯负载氧化锌纳米复合物。在ZnO纳米晶原位成核生长的同时,反应体系中的溶剂乙二醇同时充当还原剂,在高温条件下将氧化石墨烯还原,去除其表面的大量含氧基团,从而形成氧化锌-石墨烯纳米复合物。
问:石墨烯气凝胶的电化学性能论文怎么写
  1. 答:石墨烯气凝胶是一种高强度氧化气凝胶,具有高弹性、强吸附的特点,应用前景广阔。
    2013年3月19日讯;浙大高分子系高超教授的课题组制造出一种超轻物质,取名碳海绵。它是世界上已知的最轻固体材料。这一成果被权威科学杂志《自然》在研究要闻;栏目中重点配图评论(2013年2月28日的第494期404页)。相关论文于2013年2月18日在线发表在材料科学界权威的学术杂志《先进材料》(Advanced Materials)上。
    高超教授说,碳海绵;是一种气凝胶――世界上最轻的一类物质,它的内部有很多孔隙,充满空气。
    2011年,美国科学家合作制造了一种镍构成的气凝胶,密度为0.9毫克/立方厘米,是当时最轻的固体材料。把这种材料放在蒲公英花朵上,蒲公英茸毛几乎没变形。
    高超课题组这些年一直从事石墨烯宏观材料的研发。他们用石墨烯制造出了气凝胶――碳海绵;。碳海绵;每立方厘米重0.16毫克,比氦气还要轻,约是同体积大小氢气重量的两倍。从公开的报道看,碳海绵;是世界上最轻的固体。
    在浙大实验室,有不少大小不等的碳海绵;,大的像网球,小的像酒瓶塞,灰不溜秋,摸上去很有弹性。
    高教授说,碳海绵;可任意调节形状,弹性也很好,被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂有超快、超高的吸附力,是已被报道的吸油力最强的材料。现有吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,而碳海绵;能吸收250倍左右,最高可达900倍,而且只吸油不吸水。
    碳海绵;这一特性可用来处理海上原油泄漏事件――把碳海绵;撒在海面上,就能把漏油迅速吸进来,因为有弹性,吸进的油又挤出来回收,碳海绵也可以重新使用。
    另外,碳海绵;还可能成为理想的储能保温材料、催化剂载体及高效复合材料,有广阔前景。 [1-2]
问:石墨烯的结构与性质问题
  1. 答:石墨烯是六边形的,它的π电子是共轭的,但不像石墨一样共轭的。
    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。
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