【9A文】石墨烯论文
石墨烯材料的研究进展论文
新材料石墨烯的研究摘要：石墨烯是近年被发现和合成的一种新型二维碳质纳米材料。
由于其独特的结构和新奇的物化性能，在改善复合材料的热性能、力学性能和电性能等方面具有很大的潜力，已成为纳米复合材料研究的热点。
综述了石墨烯纳米复合材料的制备与应用研究进展，并对石墨烯纳米复合材料的发展前景进行了展望。
关键词：石墨烯；纳米复合材料；制备；应用1.材料的基本情况石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的碳质材料，是构成其它碳同素异形体的基本单元。
石墨烯的理论研究已有６０多年的历史，一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在。
２００４年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫用胶带反复剥离高定向热解石墨的方法，得到了稳定存在的石墨烯。
石墨烯的出现颠覆了传统理论，使碳的晶体结构形成了从零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯到三维的金刚石和石墨的完整体系。
石墨烯的结构非常稳定。
石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。
这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。
石墨烯是构成石墨，木炭，碳纳米管和富勒烯碳同素异形体的基本单元。
完美的石墨烯是二维的，它只包括六边形(等角六边形); 如果有五边形和七边形存在，则会构成石墨烯的缺陷。
12个五角形石墨烯会共同形成富勒烯。
石墨烯卷成圆桶形可以用为碳纳米管石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，人们发现，石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。
石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收 2.3%的光；导热系数高于碳纳米管和金刚石，石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料，据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜（厚度约100 纳米），那么它将能承受大约两吨重物品的压力，而不至于断裂，石墨烯是世界上导电性最好的材料。
【精品】石墨烯论文
【精品】石墨烯论文题目：石墨烯的制备及其性质研究摘要：本文研究了石墨烯的制备方法，包括机械剥离法、化学气相沉积法和电化学法。
我们对这些方法的优缺点进行了分析，并结合实验结果对比了它们的性能。
石墨烯是一种单层厚度只有一个原子的碳材料，具有高强度、高导热性、高电导性等优异物理和化学性质。
因此，石墨烯在电子学、催化、生物医学等多个领域都有广泛的应用前景。
关键词：石墨烯，制备方法，性能分析1. 石墨烯的制备方法1.1 机械剥离法机械剥离法是最早用于制备石墨烯的方法之一，其原理是利用机械力将石墨表面的单层碳原子剥离下来得到石墨烯。
这种方法简单易行，但生产效率较低，且难以控制石墨烯的大小和形状。
1.2 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种将气体中的碳源沉积在衬底上生成石墨烯的方法。
该方法生产效率高，能够大规模制备石墨烯，但需要特殊的沉积设备，且产生的石墨烯数量受衬底材料的限制。
1.3 电化学法电化学法是利用电化学反应在石墨表面生成石墨烯。
这种方法操作简单易行，但还有待于进一步的研究改进。
2. 石墨烯的性能分析2.1 强度和硬度石墨烯具有极高的机械强度和硬度，其强度是钢的200倍以上，硬度是金刚石的2倍以上。
2.2 电子学性质石墨烯具有优异的电子学性质，电子迁移率高达10000cm2/Vs，使其在半导体、传感器等领域有广泛应用。
2.3 光学性质石墨烯在可见光到红外光谱范围内具有吸收率极高的特性，可用于太阳能电池和光伏电池等领域。
3. 结论从以上分析可知，石墨烯具有出色的物理和化学性质，且在多个领域都有广泛应用前景。
不同的制备方法具有各自的特点，需根据应用需求进行选择。
我们的研究结果有助于促进石墨烯的应用和发展。
石墨烯相变材料论文
石墨烯相变材料论文第一篇：石墨烯相变材料论文石墨烯相变材料的研究摘要：随着热管理及热存储技术的发展，储热技术逐渐扮演着越来越重要的角色，于此同时寻找高性能的储热材料也成为了研究热潮。
近年来，相变材料的发展为储热技术带来了福音，相比于其他热导率低，储热性能差的储热材料，相变材料有着天然的优势。
而在相变材料中，石墨烯相变材料是如今发现的储热性能最优异的相变材料，通过将石墨烯作为填充材料，相变材料的储热能力大大提升。
关键词：热存储相变材料储热材料石墨烯前言：在热能的存储和利用过程中，常常存在于在供求之间在时间上和空间上不匹配的矛盾，如太阳能的间歇性，电力负荷的峰谷差，周期性工作的大功率器件的散热和工业余热利用等。
相变储能材料通过材料相变时吸收或释放大量热量实现能量的储存和利用，可有效解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾。
因此，相变储能技术被广泛应用于具有间歇性或不稳定性的热管理领域，如航空航天大功率器件的管理，周期性间歇式电子工作器件的散热，太阳能利用，电力的“移峰填谷”，工业废热余热的回收利用，民用建筑的采暖及空调的节能领域等。
近年来，相变储能技术成为能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向。
相变储能材料具有储能密度大储能释能过程近似恒温的特点。
但多数相变储能材料存在热导率低，换热性能差等缺点。
采用具有高导热，低密度，耐腐蚀和化学稳定性好等优点的碳材料对其进行强化传热，可有效提高系统换热效率。
常用的固-液定型相变储能材料实际上是一类复合相变材料，主要是由两种成分组成：一是工作物质；二是载体基质。
工作物质利用它的固-液相变进行储能工作物质可以是各种相变材料，如石蜡，硬脂酸，水合盐，无机盐和金属及其合金材料。
载体基质主要是用来保证相变材料的不流动性和可加工性，并对其进行强化传热。
石墨烯是一种新型碳材料，它具有由单层碳原子紧密堆积而成的二维蜂窝状紧密堆积结构。
它是构建其他维度炭质材料的基本单元。
石墨烯论文总结范文
摘要：石墨烯作为一种新型二维材料，具有独特的物理化学性质，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
本文对石墨烯的制备方法、特性、应用领域进行了综述，旨在为石墨烯材料的研究提供参考。
一、引言石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维晶体，具有优异的力学、电学、热学和光学性能。
自2004年石墨烯被发现以来，其研究取得了显著的进展。
本文对石墨烯的制备方法、特性、应用领域进行综述，以期为石墨烯材料的研究提供参考。
二、石墨烯的制备方法1. 机械剥离法：机械剥离法是制备石墨烯的一种简单、高效的方法。
通过将石墨片在金刚石针尖下进行机械剥离，可以得到单层石墨烯。
2. 化学气相沉积法：化学气相沉积法是一种制备高质量石墨烯的方法。
该方法在高温下将碳源气体在金属催化剂上分解，形成石墨烯。
3. 水热法：水热法是一种制备石墨烯的新技术。
通过将石墨烯前驱体在高温高压下进行反应，可以得到高质量的石墨烯。
4. 微机械剥离法：微机械剥离法是一种基于微机械加工技术制备石墨烯的方法。
通过在石墨烯上施加应力，使其发生剥离，从而获得单层石墨烯。
三、石墨烯的特性1. 优异的力学性能：石墨烯具有极高的强度和韧性，是已知材料中最强的二维材料。
2. 良好的电学性能：石墨烯具有优异的电导率，是已知材料中最高的二维材料。
3. 热学性能：石墨烯具有优异的热导率，可以有效传递热量。
4. 光学性能：石墨烯具有优异的光吸收和光催化性能。
四、石墨烯的应用领域1. 电子器件：石墨烯具有优异的电学性能，可以应用于制备高性能电子器件，如场效应晶体管、晶体管等。
2. 能源存储与转换：石墨烯具有良好的电化学性能，可以应用于锂离子电池、超级电容器等能源存储与转换领域。
3. 光学器件：石墨烯具有优异的光学性能，可以应用于制备高性能光学器件，如光子晶体、光学传感器等。
4. 生物医学领域：石墨烯具有良好的生物相容性，可以应用于生物医学领域，如药物载体、生物传感器等。
五、结论石墨烯作为一种新型二维材料，具有独特的物理化学性质，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
石墨烯论文
关于石墨烯的研究摘要：石墨烯是2004年才发现的新型材料，它是碳原子组成的平面结构。
具有单一原子或几个原子的厚度。
石墨烯因具有独特的电子结构。
是迄今为止人类发现最早的二维电子系统。
关键词：石墨烯的制备：石墨烯特性：石墨烯结构：石墨烯应用0引言：C是最神奇的元素，自然界中碳也是组成物质最多的元素，给人类带来了很多财富石墨也是人类最常见的材料。
在科学界最热门的材料就是石墨烯。
顾名思义，石墨烯与石墨有紧密的联系。
我们知道，石墨是一类层状的材料，它是由一层又一层的二维平面碳原子网络有序堆叠而形成的。
由于层间的作用力较弱，因此石墨层间很容易互相剥离，形成薄的石墨片，这也正是铅笔能在纸上留下痕迹的原因。
这样的剥离存在一个最小的极限，那就是单层的剥离，即形成厚度只有一个碳原子的单层石墨，这就是石墨烯。
石墨Graphene）是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，厚度只有0.335纳米,仅为头发的20万分之一，是构建其它维数碳质材料（如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨）的基本单元，具有极好的结晶性、力学性能和电学质量。
石墨烯的理论比表面积高达2 600m2Pg ,具有突出的导热性能( 3 000W·m- 1·K- 1 ) 和力学性能(1 060GPa) , 以及室温下较高的电子迁移率(15 000cm2·V- 1·s - 1 ) 。
此外,它的特殊结构,使其具有半整数的量子霍尔效应、永不消失的电导率等一系列性质 ,因而备受关注。
但长久以来，科学家们从理论上一直认为这种纯粹的二维晶体材料是无法稳定存在的，一些试图制备石墨烯的工作也均以失败而告终。
直到2004年，英国曼彻斯特大学的A. Geim 教授及其合作人员凭借极大的耐心与一点点运气终于如大海捞针般首次发现了石墨烯。
他们采取的手段与铅笔写字有异曲同工之妙，即通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终通过显微镜在大量的薄片中寻找到了理论厚度只有0.34纳米（约为头发直径的二十万分之一）的石墨烯。
小论文--石墨烯
石墨烯摘要：自石墨烯发现以来，越来越受到科研工作者的热捧。
本文介绍了石墨烯的制备、结构、性能及应用、表征和研究现状，并且对石墨烯的研究趋势提出展望。
关键词：石墨烯；制备；性能；应用；发展趋势概述一直以来,科学家们认为,单层的石墨烯是不可稳定能存在的。
人们错误的认为,将石墨烯从石墨上剥离下来的力足以破坏石墨烯的结构,而且固体的熔点随着粒子粒度的减小是要大大降低的,当减小到几个原子层厚时,固体将熔化。
另外,在二维晶体中由于内能的存在,使原子的振动幅度很大,因此原子的错位将相当严重的,这将导致原子与未与它成键的原子间的距离的大小和与它成键的原子间的距离的大小几乎相同,因此不能保持单层的结构。
英国Manchester大学的Geim教授在理论上不可行的情况下依然进行了偿试,他从2002年开始寻找石墨烯。
人们通常用胶带粘附的方法来获得石墨的单晶面,Geim教授设想把这种方法发展到极限,他很快便制得了十个分子厚度的石墨,于是他偿试着再去掉九层,并最终成功了,他的团队成功得到了单层的石墨烯,并在2004年的《Nature》上发表了关于石墨烯的研究成果[1]。
在那篇论文中,他把石墨烯放在了硅片上,接上电极,研究了不同电位下石墨烯的带电情况,石墨烯的发现在纳米科技上是有划时代的意义的。
石墨烯在电子和光电器件领域有着重要和广阔的应用前景.正因为如此，石墨烯的两位发现者获得了2010年的诺贝尔物理学奖。
石墨烯的结构石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，是构建其它维度碳质材料（如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨）的基本单元,如图1所示。
石墨烯是sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的排列成蜂窝状六角平面晶体。
在单层石墨烯中，碳碳键长为0.142nm，厚度只有0.334nm。
石墨烯是呈二维结构的,但实际上并不是平坦的,而是波状的。
在一个两层体系中,这种起伏不是很明显,在多层体系中会完全消失。
石墨烯中每一个碳原子与周围的三个碳原子之间以特殊的单键相连,剩余的一个电子可以自由移动,因此石墨烯是可以导电的。
石墨烯毕业论文
石墨烯毕业论文石墨烯毕业论文石墨烯，作为一种新兴的二维材料，近年来备受关注。
它具有出色的电子、热学、力学和光学性能，被认为是未来科技领域的重要材料。
在我即将毕业的时刻，我决定以石墨烯为研究对象，撰写一篇毕业论文，以探索其潜在应用和进一步发展的可能性。
首先，我将介绍石墨烯的基本性质和制备方法。
石墨烯是由碳原子构成的单层晶体结构，具有高度的强度和导电性。
其制备方法多种多样，包括机械剥离、化学气相沉积和化学还原等。
在论文中，我将详细描述这些方法的优缺点，并提出一种新的制备方法，以提高石墨烯的质量和可扩展性。
其次，我将研究石墨烯的电子性质。
石墨烯的电子结构具有独特的带隙特性，使其成为一种理想的载流子传输材料。
我将通过实验和数值模拟，研究石墨烯的载流子输运特性，并探索其在电子器件中的应用潜力。
例如，石墨烯可以作为高性能的晶体管材料，用于制造更快、更小、更节能的电子器件。
此外，我将研究石墨烯在能量存储和转换领域的应用。
石墨烯具有高比表面积和良好的电导率，使其成为一种理想的电极材料。
我将探索石墨烯在锂离子电池、超级电容器和燃料电池等能源存储和转换设备中的应用潜力。
通过优化石墨烯的结构和制备工艺，可以提高这些设备的性能和循环寿命。
除了电子和能源领域，石墨烯还具有广泛的应用前景。
例如，在生物医学领域，石墨烯可以用于制造生物传感器、药物传递系统和组织工程材料。
在环境保护领域，石墨烯可以用于制造高效的吸附剂、催化剂和分离膜。
在纳米电子学领域，石墨烯可以用于制造纳米传感器、纳米电子器件和纳米机械系统。
在论文中，我将介绍这些领域的最新研究进展，并提出一些新的应用方向。
最后，我将总结石墨烯的研究成果，并展望其未来的发展前景。
石墨烯作为一种多功能材料，具有巨大的潜力。
然而，目前仍存在一些挑战，如大规模制备、稳定性和可扩展性等。
我将提出一些解决这些挑战的方法和建议，并展示石墨烯在未来科技领域的应用前景。
在整个研究过程中，我将采用实验和理论相结合的方法，以确保研究结果的准确性和可靠性。
无机化学石墨烯课程论文
目录[摘要] (2)一、引言 (2)二、石墨烯的研究进展 (2)（一）石墨烯的发现史和简介 (2)1.石墨烯的发现史 (2)2.石墨烯的简介 (2)三、石墨烯的制备方法 (3)（一）物理方法 (3)1.微机械力剥离法 (3)2.印章切取转移印制法[5] (3)3.液相剥离法 (3)（二）化学方法 (3)1.SiC 热解的外延生长法 (3)2.化学气相沉积(CVD) 法 (3)3.氧化-分散-还原法 (4)4.外延生长法 (4)四、石墨烯的物理性质和化学性质 (4)（一）物理性质 (4)1.力学特性 (4)2.电子效应[8] (4)3.热性能 (4)4.光学特性 (4)5.溶解性 (4)6.熔点 (4)（二）化学性质 (4)1.生物相容性 (4)2.氧化性......................................... 错误!未定义书签。
3.还原性 (4)4.加成反应 (5)5.稳定性 (5)五、石墨烯的应用 (5)（一）传感器 (5)1.pH传感器 (5)2.气体分子传感器 (5)3.分子传感器 (5)4.电化学传感器 (5)（二）储氢材料 (5)（三）药物控制释放 (5)（四）离子筛 (5)（五）电极材料 (6)（六）光催化复合材料 (6)（七）润滑油 (6)六、石墨烯相关企业 (6)七、展望 (6)结论 (7)参考文献 (7)[摘要] 这篇论文简要介绍了石墨烯的研究进展、制备的方法、性质、应用以及相关企业并基于石墨烯的性质预测了石墨烯未来的发展方向。
内容较为全面，并且通俗易懂，简洁明了，对于想要简单了解石墨烯的朋友们是不错的选择。
[关键词]石墨烯制备方法理化性质应用相关企业一、引言石墨烯的研究，在近年来是一大热门。
石墨烯作为一种在未来很可能有颠覆性的发展的物质，在材料学、生物医学、微纳加工、能源和药物传递等领域有着很好的发展前景，原因是石墨烯具有卓越的电学、光学、力学特性，石墨烯的研究或许对我们未来的生活会有很大影响。
石墨烯论文石墨烯的制备石墨烯的应用石墨稀——石墨烯的制备方法及其应用特性
石墨烯论文石墨烯的制备石墨烯的应用石墨稀——石墨烯的制备方法及其应用特性张伟娜何伟张新荔(西安交通大学能源与动力工程学院化学工程系,西安710049)摘要近 3 年来,石墨烯以其独特的结构和优异的性能,在化学、物理和材料学界引起了轰动。
引用大量最新的参考文献,介绍了石墨烯的研究现状,通过评述石墨烯的合成、功能化以及近期应用概况,展望了石墨烯的发展前景和研究方向,认为借鉴各种方法的优势,综合运用,可以制备单层、结构完整和高电导率的石墨烯,并进一步将其功能化,拓展其应用领域并已取得较大的进展,这一途径被认为是石墨烯规模化应用的战略起点。
关键词石墨烯,功能化石墨烯,合成,性能,应用石墨烯(Graphene)自2004 年被英国曼彻斯特大学的教授Geim 等报道后,以其奇特的性能引起了科学家的广泛关注和极大的兴趣,被预测很有可能在很多领域引起革命性变化。
单层石墨烯以二维晶体结构存在,厚度只有01334nm ,它是构筑其它维度炭质材料的基本单元,它可以包裹起来形成零维的富勒烯,卷起来形成一维的碳纳米管,层层堆积形成三维的石墨。
石墨烯是一种没有能隙的半导体,具有比硅高100 倍的载流子迁移率(2 ×10 cm / v) ,在室温下具有微米级自由程和大的相干长度,因此石墨烯是纳米电路的理想材料。
石墨烯具有良好的导热性[3000W/ (m ·K) ]、高强度(110GPa)和超大的比表面积(2630m / g) 。
这些优异的性能使得石墨烯在纳米电子器件、气体传感器、能量存储及复合材料等领域有光明的应用前景。
经研究发现,合成石墨烯的方法已有很多,例如微机械剥离、化学气相沉积、氧化还原,以及最新溶剂剥离和溶剂热法,其中氧化还原法以其简单和多元化的工艺,成为制备石墨烯及功能化石墨烯的最佳方法。
近年来的研究表明,石墨烯的功能化解决了石墨烯自身难加工的特性,开拓了石墨烯的应用领域,使其具有许多优异的力学、热学、电学和化学性能,引起了整个科学界的关注,取得了重大成果。
关于石墨烯的毕业论文
毕业论文题目：_________ 石墨烯复合材料的制备______及其性能研究讲展学院：化学化工学院____________________专业：___________ 化学工程与工艺__________________毕业年限：________ 2015年 ______________________学生姓名：_________________________学号：____________________________指导教师：__________________________石墨烯复合材料的制备及其性能研究进展摘要：石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。
本文综述了石墨烯的制备方法并分析比较了各种方法的优缺点，简单介绍了石墨烯的力学、光学、电学及热学性能。
基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向，本文详细介绍了石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料的制备及应用，以及石墨烯复合材料的展望。
关键词：石墨烯；制备；性能；复合材料Research Progress on Preparation and properties ofgraphene composite materialsAbstract: Graphene has become a hot researchfield of material for its excellent performanee and unique two-dimensional structure. This paper summarizes the method for preparing graphene and compared the advantagesand disadvantagesof various methods, in troduces the mecha ni cs, graphe ne optical, electrical and thermal properties. Composite materials based on graphe ne is an importa nt research direct ion in the field of application of graphene, this paper introduces the preparation and application of graphene polymer composites and graphene based inorganic nano composite material, and the prospect of graphe ne composite materials.Key words: graphe ne; preparati on; properties; composite materials1•刖言石墨烯自2004年被发现以来，就引起了材料科学家的广泛关注，在世界范围内掀起了石墨烯材料的制备和应用研究的热潮。
精选石墨烯材料分析论文
一、概念、制备与结构篇1、什么是石墨烯答：将石墨的层状结构无限剥离，直到原子级厚度，该薄层碳材料的性质与原来的石墨有极大的不同（电子运动性质发生重大变化），该薄层碳材料取名石墨烯。
2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地从石墨中剥离出石墨烯，并表征了它的性质，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
2、石墨烯和石墨在结构上有什么区别？答：石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子构成的。
当把石墨片层剥成单层之后，这种只有一个单原子层的石墨薄片称为单碳层石墨烯。
3、石墨烯可以分为哪几类？（提示：以层数来划分）答：单碳层石墨烯、双碳层石墨烯、多碳层石墨烯（3-10层）。
4、单层石墨烯的厚度是多少？答：0.335 nm，大约是头发丝的二十万分之一。
5、石墨烯主要是由什么元素组成的？答：碳元素。
6、石墨烯和石墨最本质的区别在哪里？答：电子性质发生了改变，因此其许多性质都不同。
7、石墨烯、碳纳米管、炭黑在结构上有什么区别？答：微观上石墨烯为二维薄片状，碳纳米管为一维线状，炭黑为零维粒子状。
8、石墨烯与石墨的关系是什么？答：石墨由很多层石墨烯构成;石墨一层一层剥离就变成石墨烯。
9、石墨烯最早是如何被制备、发现的？答：利用胶带剥离法从高定向裂解石墨块中剥离得到的。
10、铅笔在纸上轻轻划过留下痕迹是否有可能含有单原子层石墨烯？答：可能。
铅笔芯材料为石墨材料，在纸上划过，将发生碳层的剥离。
11、石墨烯制备方法目前主要有哪些？答：机械剥离法、CVD法、化学氧化还原法、插层剥离法等。
12、氧化石墨烯用Hummer法制备需要哪些化学物质？答：浓硫酸、高锰酸钾、蒸馏水、双氧水等。
13、石墨烯利用化学氧化还原法制备有哪些优缺点？答：优点：可以大规模制备氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、其中氧化石墨烯水溶性好、利用其可进行化学接枝改性；缺点：制备得到石墨烯缺陷大、破坏了石墨烯原有的结构、大量使用强酸和强氧化剂，易造成环境污染。
石墨烯制造技术研究文献综述
石墨烯制造技术研究文献综述石墨烯是一种由碳原子组成的二维单层晶体材料，具有独特的物理、化学和电学性质。
由于其出色的导电性、热导性和力学性能，石墨烯在各个领域都有广泛的应用潜力。
本文将对石墨烯制造技术的研究现状进行综述，包括其制备方法、表征技术和应用领域等方面的研究进展。
石墨烯的制备方法多种多样，常见的包括机械剥离、化学气相沉积、化学还原法、热解法等。
其中，机械剥离是最早被发现和研究的方法，通过用胶带粘取石墨片的方法，可以得到较大面积的石墨烯薄片。
然而，机械剥离方法的制备效率低，难以实现大规模生产。
化学气相沉积方法利用金属催化剂将碳源气体转化为石墨烯，具有高效、可控性强的优点，广泛应用于实验室和工业生产中。
化学还原法通过还原氧化石墨烯来制备石墨烯，简单易行，但产物质量较低。
热解法则是通过高温热解碳源材料得到石墨烯，制备过程相对复杂，但可以得到高质量的石墨烯。
石墨烯的表征技术主要包括光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉曼光谱等。
光学显微镜可以用来观察石墨烯的形貌和层数，但无法提供详细的原子级信息。
扫描电子显微镜可以获得更高分辨率的表面形貌信息，透射电子显微镜则可以观察到石墨烯的原子结构。
拉曼光谱是最常用的石墨烯表征技术之一，可以通过测量石墨烯的拉曼散射光谱来确定其层数和结构等信息。
石墨烯的应用领域广泛，包括电子学、光学、能源和生物医学等领域。
在电子学领域，石墨烯具有出色的电子传输性能，可以用于制造高速电子器件和透明导电薄膜等。
在光学领域，石墨烯的宽带隙和强吸收特性使其成为优异的光学材料，可用于制造光电探测器、太阳能电池和光学透镜等。
在能源领域，石墨烯的高导电性和高比表面积使其成为理想的电极材料，可用于制造超级电容器和锂离子电池等。
在生物医学领域，石墨烯具有良好的生物相容性和生物传感性能，可用于制造生物传感器和药物递送系统等。
石墨烯制造技术的研究在过去几十年取得了巨大进展。
各种制备方法和表征技术的不断发展，为石墨烯的应用提供了更多可能性。
石墨烯的制备,特征,性能及应用的研究毕业论文
石墨烯的制备,特征,性能及应用的研究摘要: 石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体, 它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2 杂化碳的基本结构单元, 具有很多奇异的电子及机械性能。
因而吸引了化学、材料等其他领域科学家的高度关注。
本文介绍了近几年石墨烯的研究进展, 包括石墨烯的合成、去氧化、化学修饰及应用前景等方面的内容。
石墨烯由于其特殊的电学、热学、力学等性质以及在纳米电子器件、储能材料、光电材料等方面的潜在应用,引起了科学界新一轮的碳! 热潮。
分析了近1 年来发表在Science、Nature 等期刊上的关于石墨烯的论文, 对石墨烯制备、表征及应用方面的最新进展进行了综述, 并对各种制备技术及表征手段进行了分析评价。
关键字: 石墨烯, 制备, 表征, 应用, 石墨烯氧化石墨烯(GO) 功能化石墨烯传感器碳是最重要的元素之一，它有着独特的性质，是所有地球生命的基础。
纯碳能以截然不同的形式存在，可以是坚硬的钻石，也可以是柔软的石墨。
碳材料是一种地球上较普遍而特殊的材料, 它可以形成硬度较大的金刚石, 也可以形成较软的石墨. 近20 年来, 碳纳米材料一直是科技创新的前沿领域, 1985 年发现的富勒烯[1]和1991 年发现的碳纳米管(CNTs)[2]均引起了巨大的反响, 兴起了研究热潮. 2004 年, Manchester 大学的Geim 小组[3]首次用机械剥离法获得了单层或薄层的新型二维原子晶体——石墨烯. 石墨烯的发现, 充实了碳材料家族,形成了从零维的富勒烯、一维的CNTs、二维的石墨烯到三维的金刚石和石墨的完整体系. 石墨烯是由碳原子以sp2 杂化连接的单原子层构成的, 其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环, 其理论厚度仅为0.35 nm, 是目前所发现的最薄的二维材料[3]. 石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元, 可以翘曲变成零维的富勒烯, 卷曲形成一维的CNTs[4-5]或者堆垛成三维的石墨(图1). 这种特殊结构蕴含了丰富而奇特的物理现象, 使石墨烯表现出许多优异的物理化学性质, 如石墨烯的强度是已测试材料中最高的, 达130 GPa[6], 是钢的100 多倍; 其载流子迁移率达1.5×104cm2·V-1·s-1 [7], 是目前已知的具有最高迁移率的锑化铟材料的2 倍, 超过商用硅片迁移率的10 倍, 在特定条件下(如低温骤冷等),其迁移率甚至可高达2.5×105 石墨烯的热导率可达5×103W·m-1·K-1, 是金刚石的3 倍[. 另外, 石墨烯还具有室温量子霍尔效应(Hall effect)[10]及室温铁磁性[11]等特殊性质. 石墨烯的这些优异性引起科技界新一轮的“碳”研究热潮, 已有一些综述性文章从不同方面对石墨烯的性质进行了报道.,本文仅根据现有的文献报道对石墨烯的制备方法、功能化以及在化学领域中的应用作一综述历史背景想象有那么一张单层的网，每一个网格都是一个完美的六边形，每一个绳结都是一个碳原子。
石墨烯论文
材料学文献检索与写作结课论文石墨烯的制备及潜在应用摘要：石墨烯具有独特的二维结构（由一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子以 sp2杂化连接而成的单原子层组成）和优异的电学、光学、热学和机械性能，倍受科研机构的大力关注，并迅速成为材料、化学、物理和工程领域的热点研究课题。
这篇文章简述了石墨烯的基本性质；重点分析了制备石墨烯的几种不同方法，包括：机械剥离法、加热SiC法、石墨插层法、化学气相沉积法、溶剂热法等，并且评述了这几种方法的特点及存在的问题。
并阐述了其未来的发展前景。
关键词：石墨烯；石墨烯制备；综述；应用引言2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫等通过机械分离法首次成功制备了名为石墨烯(graphene)，它是以sp2 轨道杂化方式连接的C单原子按正六边形紧密排列成的蜂窝状的二维原子晶体结构。
图1为石墨烯的结构示意图。
他们的成果打破了在20世纪30年代，Peiers和Landau 认为由于热力学不稳定性而不可能存在这种二维晶体的传统理论。
石墨烯作为碳家族的成员，与零维富勒烯、一维碳纳米管以及三维石墨之间的关系如图2所示。
左侧为零维富勒烯(巴基球)、中间为将石墨烯卷起后成为碳纳米管、右边为石墨烯层的叠加成为三维石墨。
图1石墨烯的结构示意图图 2石墨烯与富勒烯、碳纳米管、石墨的关系图石墨烯独特的二维结构使得它具备了许多特性，石墨烯的理论比表面积高达2．6×103 m 2 /g，优异的导热性能 3×103 W/(m·K)，力学性能 1.06×103 GPa ，杨氏模量为 1.0 TPa。
在已知的材料中，石墨烯具有最高的强度 130 GPa，是钢的 100 多倍。
石墨烯具有稳定的正六边形晶格结构使其具有优良的导电性，室温下的电子迁移率高达 1.5×104 cm 2 /(V·s)，比目前使用的半导体材料锑化铟的最大迁移率高两倍，比商用硅片的最大迁移率高10倍。
石墨烯论文
石墨烯论文石墨烯研究进展综述摘要：石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体, 它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2杂化碳的基本结构单元, 具有很多奇异的电子及机械性能。
因而吸引了物理、材料等其他领域科学家的高度关注。
本文介绍了近几年石墨烯的基本概念、特性、制备、发展前景和研究应用等方面。
关键字：石墨烯，特性，制备，发展前景，研究应用1.石墨烯的基本概念1.1 石墨烯的结构形态石墨烯是以sp2杂化的碳原子形成的蜂窝状的严格的单原子厚度的二维晶体，是迄今为止最薄的二维材料，其厚度仅为0.35nm，其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环，每个碳原子与相邻的碳原子形成三个键长为1.42A的б键，剩余一个电子排在与晶面垂直的p轨道，形成高度离域的π键，石墨烯优良的机械性能和导电性与这种价键是分不开的[1]。
石墨烯作为真正的一个原子厚的二维纳米材料可看作其他碳材料的基本组成单元，它可以包裹形成零维的富勒烯球体，卷起来形成一维的碳纳米管，或者紧密堆积形成三维的石墨[2]。
1.2 石墨烯的发现2004年，曼彻斯特大学海姆教授、诺沃谢洛夫博士和同事以微机械剥离法剥离层状石墨，发现了二维碳原子平面结构——石墨烯。
石墨烯的发现推翻了所谓“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的原有认知，震撼了整个物理界。
因此其发现者安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃谢洛夫获得了2010年诺贝尔物理学奖。
1.3 石墨烯的种类石墨烯分为：单层石墨烯，氧化石墨烯和石墨烯微片。
2.石墨烯的特性2.1导电性石墨烯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。
2.2机械特性石墨烯集成电路石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。
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石墨烯研究进展雷洪（中国矿业大学化工学院江苏徐州221116）摘要：石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，由于碳原子组成的特殊结构使得石墨烯拥有一系类特殊性能，包括特殊的导热性质，电学性质，力学性质等等。
特殊的性质使得石墨烯有在很多领域发展的潜力，因此引起了科学界的广泛关注，本文介绍了石墨烯的一些制备方法，性质和应用领域。
关键词：石墨烯制备方法特性应用领域AdvancesingrapheneresearchLEIhong(ChinaUniversitRofMiningandtechnologR，SCETRuzhouJiangsu221116)Abstract：GrapheneisanewmaterialconsistingofasinglelaRerofcarbonatomssheetstructure，Becauseofthespecialstructureofcarbonatomsmakesgraphenehasaseriesofspecialclassp erformance，Includingspecialthermalproperties，electricalpropertiesandmechanicalproperties,etc.Specialpropertiesmakegrapheneha sthepotentialinmanRareasofdevelopment，so，itattractedwideattentioninthescientificcommunitR.Thisarticledescribessomeofgrap henepreparationmethodspropertiesandapplications.KeRwords：graphenepreparationmethodspropertiesapplicationareas0引言自20RR年Novoselov，K．S．等使用微机械剥离法从高定向热解石墨上剥离观测到石墨烯（Graphene）以来，碳元素同素异形体又增加了新的一员.随着20RR年诺贝尔物理奖颁给英国曼彻斯特大学51岁的俄裔荷籍教授安德烈.海姆和曾是他的博士生36岁的俄裔英、俄双重国籍的教授康斯坦丁.诺沃肖洛夫之后，“石墨烯”这一专业名词突然进入人们的眼帘，其独特的性能和优良的性质引起了研究人员的极大关注，掀起了一波石墨烯的研究高潮。
碳原子呈六角形网状键合的材料“石墨烯”具有很多出色的电特性、热特性以及机械特性。
它在室温下的载流子迁移率高达20万cm2/Vs以上，远远超过了铜的导电性。
因此，石墨烯有望用于高速晶体管、触摸面板、太阳能电池的透明导电膜。
在目前可以制作的片状材料中，石墨烯的厚度最薄、因其由单个原子构成，所以比表面积也非常大.石墨烯还具有超过金刚石的强度、弹性模数和导热率，它的抗拉强度高达180GP，是钢强度的10倍。
如果没有缺陷的话，即便是单层石墨烯，也不会通过大于氦（He）原子的物质。
这些性质可以使石墨烯作为电池的电极材料、散热膜、MEMS传感器，或是理想的阻挡膜（BarrierFilm）。
与其他材料相比，石墨烯还拥有许多极为特殊的性质。
例如，在室温下也可呈现量子霍尔效应；可实现名为“KleinTunneling”的、透射率为100％的通道效应；电阻值为固定值而与距离无关的“弹道输运”（BallisticTransport）的有效距离较长；按照由石墨烯上的自由电子来描述中微子的方程式（韦尔方程，WeRlEquation），石墨烯可以像质量为零的粒子一样运动；而且，石墨烯具有被称为“赝自旋（Pseudospin）”和“赝磁场”的、宛如存在电子自旋和磁场的特性；石墨烯还拥有负折射率，等等。
这些特性可以使石墨烯用于超高精度的气体传感器和应变传感器等，使得石墨烯的研究非常火热。
1石墨烯的结构石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。
石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构,它可以翘曲成零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管(carbonnano-tube,CNT)或者堆垛成三维(3D)的石墨(graphite),因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。
石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环,是目前最理想的二维纳米材料.。
理想的石墨烯结构是平面六边形点阵，可以看作是一层被剥离的石墨分子，每个碳原子均为sp2杂化，并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键，π电子可以自由移动，赋予石墨烯良好的导电性。
二维石墨烯结构可以看是形成所有sp2杂化碳质材料的基本组成单元。
2石墨烯的制备方法研究高效大模化制备大批量优质石墨烯是石墨烯材料应用的第一步，已成为当前研究的重点。
按照石墨烯的制备途径，可以将其制备方法分为两类：自上而下制备以及自下而上制备。
简单地说自上而下途径是从石墨中获得石墨烯，主要依靠物理过程来让石墨分层得到单层或多层的石墨烯。
自下而上途径是从碳化合物中断裂化学键从而生长出石墨烯的方法，主要依靠加热等手段使含碳化合物分解从而生长石墨烯。
2．1自上而下制备石墨烯途径自上而下途径是从石墨出发，用物理手段如机械力、超声波、热应力等破坏石墨层与层之间的范德华力来制备单层石墨的方法。
根据石墨处理方法的不同，又可细分为机械剥离法和化学插层法。
前者是直接使用机械方法将石墨分层来获得石墨烯的方法，这种方法是最初制备石墨烯的方法，这种方法生产的石墨烯质量高产量低，仅仅满足实验室研究的需要。
后者则是将石墨先用化学插层剂处理转换为容易分层的形式如石墨插层化合物，然后再对其处理来获得石墨烯。
化学插层法的原理是通过在石墨层与层之间插人一些分子、离子或者原子基团，从而加大石墨的层间距，削弱石墨层之间的范德华力，然后再剥离石墨层间化合物来制备石墨烯。
现在氧化石墨法是大规模合成石墨烯的战略起点，其原料来源广泛，处理过程简单，产量高，而制备的石墨烯也便于下一步的官能团化和化学改性，从而为功能化石墨烯复合材料的制备提供了可行性。
2.2自下而上制备石墨烯途径自下而上途径是从碳的化合物中出发，通过加热、电子轰击，微波等手段破坏含碳化合物的化学键，使碳原子在基底上生长石墨烯的方法。
根据原料及碳原子来源不同，又可以将其分为：加热SiC法和化学气相沉积生长法(CVD)。
加热SiC的方法一般是将将经过表面处理的单晶SiC晶体置于高真空条件下，通过高温或者电子轰击的方法使硅原子升华，从而生成单层／少数层石墨烯片层。
这种方法产量较低，成本高，还需要进一步研究。
化学气相沉积法(CVD)是工业化大规模制备半导体薄膜材料的方法，是另一条规模化制备石墨烯的路线。
CVD法是将碳源气（如甲烷）体通入反应器，在催化剂（如Li，Cu,Co及铂系金属）的作用下直接在基底上生成石墨烯。
这种方法可以得到质量高，面积大，层数为单层或者少层的石墨烯，碳源气体，催化剂选择，反应条件的控制是得到优良石墨烯的必要条件，科学工作者正在做各种研究。
3石墨烯热性质研究石墨烯是一种稳定材料.在发现石墨烯以前，大多数物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。
所以，它的发现立即震撼了凝聚态物理界。
虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层石墨烯在实验中被制备出来，这归结于石墨烯在纳米级别上的微观扭曲。
在固体材料中，热的传导以声频声子（离子核在晶格中的震动）和电子为载体，K=Kp+Ke，其中Kp和Ke分别是声子和电子的贡献.在金属中Ke占主导地位，因为自由电子的浓度高。
纯铜作为一种最好的金属导热体，室温下K≈400W·m-1·K−1，Kp对总K的贡献仅限于1-2%。
根据威德曼-弗兰兹定律，Ke可以通过测量导电率（σ）确定：Ke/（σT）=π2kB2/（3e2）。
其中kB为玻尔兹曼常数，e为单电子电荷。
石墨烯的热传导一般以声子为主，即使是具有类金属性质的石墨也是如此。
石墨烯的热传导特性赋予了它独特的热传导特点，也显示了它很可能在更多领域有突出表现的潜力。
加州大学的研究人员利用共焦显微拉曼光谱中G峰频率与激光能量的对应关系，测得硅/二氧化硅基板上的单层石墨烯的室温热导率。
该热导率在(4.84±0.44)×103到(5.±0.48)×103W·m-1·K-1范围内，并且单独测量了石墨烯G峰的温度系数。
该实验所得石墨烯的热导率与单壁碳纳米管，多壁碳纳米管相比有明显提高，这也表明石墨烯作为良好导热材料具有巨大潜力。
热转移已经成为电子产业发展的关键问题，热传导在低维结构中显示出了极其有趣的特点。
让石墨烯为主导的二维炭材料在导热方面显示出突出的特性，在现在高科技领域展现出独特的优势。
因为电子行业功耗的提高，散色已经成为影响其发展的关键问题。
探索导热性良好的材料已成为设计下一代集成电路和3D电子的关键问题，在光电子和声子器件中也遇到了类似的热学问题。
4石墨烯电性质研究石墨烯独特的电子结构决定了它拥有优异的电学性能，石墨烯中的电子是没有质量的，以衡定的速率移动。
组成石墨烯的每个晶胞由两个原子组成，产生两个锥顶点K和K0，相对应的每个布里渊区均有能带交叉的发生，在这些交叉点附近，电子能E取决于波矢量。
单层石墨烯的电荷输运可以模仿无质量的相对论性粒子，其蜂窝状结构可以用2+1维的迪拉克方程描述。
此外石墨烯是零带隙半导体，具有独特的载流子特性，并具有特殊的线性光谱特征，故单层石墨烯被认为其电子结构与传统的金属和半导体不同，表现出非约束抛物线电子式分散关系。
单层石墨烯表现出双极性电场效应，例如电荷可以在电子和空穴间连续调谐，所以在施加门电压下室温电子迁移率达到10000cm2V-1s-1，表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性(300K下可达0.3μm)，且受温度和掺杂效应的影响很小。
Novoselov等人观察到石墨烯在低温下的半整数量子霍尔相应，并通过石墨烯中的迪拉克点表现出非中断等距阶梯。
石墨烯特有的能带结构使空穴和电子相互分离，导致不规则量子霍尔效应的产生。
利用单层石墨烯特有的电性能，由其所构成的微米级的传感器可以探测出NH3，CO，H2O及NO2在石墨烯表面的吸附。
此外，Tombros等人研究了微米级下石墨烯中电子自旋和拉莫尔旋进，清楚观察到电子的两级自旋信号，并且自旋弛豫长度不依赖于电流密度。
Heersehe等人在石墨烯上连接两个电极，观察到有超电流经过，证明了石墨烯具有超导特性。
5石墨烯的力学性质石墨烯以sp2杂化轨道排列，σ键赋予石墨烯极高的力学性能，碳纤维及碳纳米管极高的力学性能正是来源于其基本组成单元——石墨烯所具有的高强度，高模量的特征。