北京化工大学本科生毕业论文
题目石墨烯薄膜制备方法研究
诚信申明
本人声明:
所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究生成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京化工大学或其他教育机构的学位或证书而是用过的材料,其他同志对研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。
申请学位论文与资料若有不实之处,本人愿承担一切相关责任。
本科生签名:日期:年月日
本科生毕业设计(论文)任务书
设计(论文)题目:石墨烯薄膜制备方法研究
学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:化工0805
学生:艾东东指导教师(含职称):元炯亮副教授专业负责人:刘晓林
1.设计(论文)的主要任务及目标
主要任务:(1)利用Hummers法制备氧化石墨;
(2)利用电化学还原法制备石墨烯。
主要目标:配置一定浓度的氧化石墨溶液,导电玻璃作为基底,将氧化石墨溶液涂于导电玻璃表面,在恒电压下还原氧化石墨,制得薄层石墨烯。
2.设计(论文)的基本要求和内容
了解石墨烯国内外的研究现状和发展趋势,以及有关石墨烯的一些制备方法和表征手段,掌握基本的实验操作技能,学会分析实验结果。
毕业论文完成后应具备独立进行研究的能力。
3.主要参考文献
[1] 朱宏伟,徐志平,谢丹等.石墨烯-结构、制备方法与性能表征[M].北京:清华大学出版社,2011:36~45
[2]郭鹏.石墨烯的制备、组装及应用研究[D],北京:北京化工大学,2010
[3] Hummers W S, Offeman R E, Preparation of graphite oxide[J].J Am Chem Soc,
1958,80(6):1339
石墨烯薄膜制备方法研究
摘要
石墨烯是由单层碳原子组成的二维材料,它的特殊单原子层结构使其具有许多独特的物理化学性质,成为当前研究的热门课题。
现有许多制备石墨烯的方法,比如固相法的机械剥离法、外延生长法;液相法的氧化还原法、有机合成法、溶剂热法;气相法的化学气相沉积法、电弧放电法等。
石墨烯在超级电容器、锂离子电池、纳米复合物等方面有着广泛的应用。
本文主要是探究电化学还原法制备薄层石墨烯的新方法。
本文利用Hummers法制备了氧化石墨,将所制得的氧化石墨溶解于N,N-二甲基甲酰胺溶液(DMF)中,然后把溶有氧化石墨的DMF溶液涂在导电玻璃表面,利用循环伏安法找出最佳的还原电压,在此恒电压下还原氧化石墨烯制得石墨烯,然后用红外光谱对其进行表征,同时利用紫外可见分光光度仪测试石墨烯的透射率测量石墨烯的厚度,发现我们合成的石墨烯基本为单层。
关键词:石墨烯氧化石墨电化学还原法
Research on the preparation of thin-layer grapheme method
Abstract
Graphene, one novel single atom layer structured carbonaceous nanomaterial, has attracted increasing number of research s due to the unique physical and chemical properties. There are several methods to fabricate the grapheme which have been studied and published, including solid state methods : mechanical exfoliation, epitaxy growth et al, liquid state methods : oxidation reduction, organic synthesis, solvothermal method et al, and gas state:chemical vapor deposition, arc-discharge method et al. Graphene has showed great potential in the application of Supercapacitor, Li-ion batteries, nanocomposites.
In this paper, We much attention on synthesizing graphene by a new method-the electrochemical reduction method.
We prepared the Graphite oxide by Hummers method and dissolved it into the N,N-dimethyl formamide (DMF) solution, coated the former DMF solution on the surface of conductive glass. Graphene was synthesized at the best stable voltage which was found by cyclic voltammetry.We utilized the Infrared Spectroscopy (IR) to characterize the formation of the graphene and detected the thickness of the graphene by UV VIS, and found the graphene we fabricated that is almost single layer.
Keywords: graphene, graphite oxide, electrochemical reduction。