石墨烯简介PPT课件
精选
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应用与性能的关系
E
Relation between application and performance
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应用与性能的关系
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20
应用与性能的关系
透明度大
透明电极
电导率高
触控屏幕
比表面积大
太阳能电池
力学性能好 导热系数大
晶体管 复合材料
电子迁移率高
锂离子电池
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应用与性能的关系
高温 加热
氧
渗碳
化
脱氢
剥
剥
离
离
快速
还
冷却
原
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石墨烯制备方法
石墨烯粉末及 氧化石墨产品
公司石墨烯 薄膜产品
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表征方法 Characterization Method
D
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石墨烯表征方法
石墨烯常见的表征方法:
1 拉曼光谱( Raman ) 2 扫描电子显微镜( SEM ) 3 高分辨透射电子显微( HRTEM ) 4 X射线衍射( XRD ) 5 原子力显微镜( AFM ) 6 其它方法
石墨烯的优异性能
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制备方法 Preparation Method
C
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机械剥离法
碳纳米管横向切割法
微波法 电弧放电法 光照还原法 外延生长法
石墨烯制备方法
石墨氧化还原法 电化学还原法
溶剂热法 液相剥离石墨法
碳化硅裂解法 化学气相沉积法
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6
化学气相沉积法 氧化还原法
机械剥离法
SiC外延法
石墨烯在诸多应用中扮演了什么样的角色呢?
复合材料
作为添加剂,使自身与基底的优异性能协同发挥作用
晶体管
加偏压为半导体,作为晶体管源电极和漏电极之间的通道
太阳能电池 作为太阳能电池中的空穴传输层或活性物质,提高光电转换率
ห้องสมุดไป่ตู้锂电池
由于其高比表面积和化学稳定性可作为导电剂或者正负极材料
触控屏幕
由于其高导电性和高透明性,可以替代透明导电薄膜氧化铟锡
水处理
作为吸附剂或者选择性透过膜,对污染物起到吸附或阻隔作用
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精选
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石墨烯表征方法 扫描电子显微镜( SEM )
扫描电子显微镜可以用来观察石墨烯样品的整体形貌和表面结构。
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石墨烯表征方法 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)
HRTEM为石墨烯的一个简单快速的表征,在HRTEM下,可清晰看到石墨烯 呈轻纱状半透明片状结构分布,从图精选中可大致估计石墨烯的层数和大小。 14
03
结构
05
性能
07
11
制备方法
123
目录Contents
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Page
应用与性 能的关系
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结构 Structure
A
精选
石墨烯是构建多种碳同素异形体的基本单元
石墨烯结构
一句话通俗解释石墨烯:单层的碳原子结构,如果将石墨比作一本书的话,
那么单层石墨烯就是其中的一页纸。
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4
性能 Performance
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石墨烯表征方法
拉曼光谱( Raman )
1580 cm-1
2700 cm-1
1350 cm-1
拉曼光谱是表征石墨烯石墨烯层数和缺陷的最简单可靠方法,在石墨烯 器件的研究中,这两个性质对器件特性的影响是至关重要的。
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石墨烯表征方法
2D峰 G峰
1、G峰是主要特征峰,随着石墨烯层数n的增加,G峰位置向低波数移动,其位移与 1/n相关。 2、D峰是无序振动峰,可表征石墨烯样品中的缺陷或者边缘,理论上CVD法制备的石 墨烯没有D峰或者非常弱。 3、2D峰是双声子共振拉曼峰,单层石墨烯的2D峰只有一个峰,石墨有两个峰。
X射线衍射( XRD )
石墨烯表征方法
XRD可用来表征石墨烯的合成过程,对每一步反应进行监控,比较适用 于化学氧化还原法制备石墨烯,不适合CVD法制备的石墨烯。
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原子力显微镜(AFM)
石墨烯表征方法
原子力显微镜是石墨烯片层结构最有力、最直接有效的工具。它可以 清晰地反应出石墨烯的大小、厚度等信息。
B
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石墨烯的性能
力学性质:106N/cm2 光学性质:2.3%
Science, 321, 385 (2008) Science 320, 1308 (2008)
热学性质:5300 W/mK 电学性质:1/300光速
Nano Lett. 8, 902 (2008) Science, 306, 666 (2004)
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石墨烯的表征—其它方法
石墨烯表征方法
热重—示差扫描
用于分析温度变化过程中的物理化学变化,如物质含量、 分解和氧化还原等,研究样品的热失重行为和热量变化。
低温氮吸附测试
测定石墨烯的孔结构和比表面积,计算比表面积、孔径大小、 孔分布、孔体积等物理参数。
傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)
用来识别化合物和结构的官能团,在石墨烯制备中主要用于 氧化石墨烯的基面和边缘位的官能团的识别。