碳纳米管和石墨烯的完美结合_新型碳基纳米材料诞生_

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碳纳米管和石墨烯简介

碳纳米管的应用
纳米金属催化剂载体,利用碳纳米管的高比表面及良好的吸氢能力，成功制备了负载 Pt纳米粒子的高效加氢催化剂。
碳纳米管的应用
无碳纳米管（左）和有碳纳米管（右）情况下的大肠杆菌对比照片一项最新研究表明，单壁碳纳米管能够严重破坏大肠杆菌等细菌的细胞壁，从而将其杀灭。将有助于解决细菌抗药性这一日益突现的问题。
石墨烯的应用
超级电容器：
超级电容器是一个高效储存和传递能量的体系，它具有功率密度大，容量大，使用寿命长，经济环保等优点，被广泛应用于各种电源供应场所。石墨烯拥有高的比表面积和高的电导率，不像多孑L碳材料电极要依赖孔的分布，这使它成为最有潜力的电极材料。以石墨烯为电极材料制备的超级电容器功率密度为10kW／kg，能量密度为28．5Wh ／kg，最大比电容为205F／g，而且经过1200次循环充放电测试后还保留 90％的比电容，拥有较长的循环寿命。石墨烯在超级电容器方面的潜在应用受到更多的研究者关注。
A brief introduction of
应化0902
张一恒
碳纳米管
碳纳米管是在1991年1月由日本筑波NEC实验室的物理学家饭岛澄男使用高分辨率分析电镜从电弧法生产的碳纤维中发现的。它是一种管状的碳分子，管上每个碳原子采取SP2杂化，相互之间以碳-碳σ键结合起来，形成由六边形组成的蜂窝状结构作为碳纳米管的骨架。每个碳原子上未参与杂化的一对p电子相互之间形成跨越整个碳纳米管的共轭π电子云。按照管子的层数不同，分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。管子的半径方向非常细，只有纳米尺度，几万根碳纳米管并起来也只有一根头发丝宽，碳纳米管的名称也因此而来。而在轴向则可长达数十到数百微米。碳纳米管不总是笔直的，局部可能出现凹凸的现象，这是由于在六边形结构中混杂了五边形和七边形。出现五边形的地方，由于张力的关系导致碳纳米管向外凸出。如果五边形恰好出现在碳纳米管的顶端，就形成碳纳米管的封口。出现七边形的地方碳纳米管则向内凹进。

石墨烯选题背景及意义

石墨烯选题背景及意义
随着时代的发展，现代各个领域包括船舶，航天等对于新型高分子纳米材料的诉求越来越高，基于这种背景下，石墨烯（G）和碳纳米管（CNTs）诞生了。

虽然二种材料从发明开始，就受到了极大的推崇，但是不能否认的是，它们也有一些缺陷，比如团聚现象；这一种现象在某些特殊的背景下应用，缺陷暴露的就更加明显了。

因此，必众多学者从本质上出发，根据二种材料的最外层电子为4的特性，从共价非共价改性进行探索，进而拓宽了二种材料的应用。

并且基于实际情况的需求，由于离子液体（ILs）一些优良性能，比如不易挥发等；完美的契合了这些实际情况的需求，并且ILs对于石墨烯材料以及碳纳米管材料有着很好地改良作用，进而进一步得到了推崇。

本文最大的创新就在于对于三者的综合应用，本文选用的离子液体是绿色溶剂离子液体，选用此溶剂是因为其对于石墨烯材料以及碳纳米管材料有着物理吸附作用，物理吸附可以不破外这些材料本身的化学结构，并且使得二种材料在基体中具有之前没有的特性：分散性，进而得到导电润滑脂。

这一新的研究，是一种三种元素结合起来的新的研究方向。

最后，把本文比较了ILs改性后和未改性后的二种高分子纳米材料作为润滑添加剂的各项性能。

石墨烯和碳纳米管

石墨烯和碳纳米管
石墨烯和碳纳米管（以下简称CNT）——介绍如下：
1.什么是石墨烯：
石墨烯是一种特殊的单层石墨，位于萤石硅结构的顶部，形成单轨道层。

它以蜂窝或薄片形式存在，主要由六角面形成的碳原子组成，俗称“人造金刚石”。

它具有优异的机械性能，高热稳定性和电导性，能有效吸收、散布或转化各种能源。

2.什么是碳纳米管：
碳纳米管是由一维排列的碳原子制成的纳米管，具有优异的电学性能、机械性能和光学性能。

它就像是一条长而狭窄的袋子，由于其宽度仅为几纳米，具有高灵敏度和柔韧性。

此外，碳纳米管具有高抗热性能，耐酸碱性，易於模拟电路，寿命非常长，以及可以作为隧道管，作为电池和催化剂等。

3.石墨烯与碳纳米管的区别：
第一，在结构上，石墨烯是一种单层面结构，而碳纳米管是一种多层面结构。

第二，在性能上，石墨烯的热导率和介电常数比碳纳米管高，透明度强；碳纳米管具有较高的抗化学腐蚀性，可作为隧道管，力学强度更高。

第三，在用途上，石墨烯可以用作电池、柔性显示屏以及量子点等；碳纳米管可用于电子器件、坞状结构及光学应用等。

纳米材料—石墨烯、碳纳米管

纳米材料—石墨烯/碳纳米管1. 前言由于碳单质和化合物组成的多样性，碳及其化合物一直是材料、物理和化学领域的研究重点之一。

特别近三十年来，随着C60、碳纳米管(CNTs)、石墨烯(Graphene)等明星材料的相续发现，逐次将碳材料的研究推向高潮。

碳纳米管(CNT)和石墨烯(Graphene)分别在1991年和2004年被人们所发现。

碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，它的径向尺寸可达到纳米级，轴向尺寸为微米级，管的两端一般都封口，因此它有很大的强度，同时巨大的长径比有望使其制作成韧性极好的碳纤维。

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维碳材料。

零维富勒烯、一维碳纳米管、二维石墨烯共同组成了骨干的碳纳米材料家族，并且它们之间可以在形式上转化（图1）。

图1 石墨烯及各种石墨形体石墨烯和碳纳米管在电学和力学等方面有着相似的性质，但由于结构不同，它们也有很多不同之处。

碳纳米管和石墨烯分别是优良的一维和二维碳材料，它们分别体现出了一维的和二维的各向异性，如导电性、力学性能和导热性等。

为了结合两者的优点，人们将石墨烯和碳纳米管共同用于复合材料。

石墨烯和碳纳米管复合材料形成三维网状结构，通过它们之间的协同效应，使其表现出比任意一种单一材料更加优异的性能，例如更好的各向同性导热性、各向同性导电性、三维空间微孔网络等特性。

基于以上性质，使得石墨烯/碳纳米管复合材料在超级电容器、太阳能电池、显示器、生物检测、燃料电池等方面有着良好的应用前景。

此外，掺杂一些改性剂的石墨烯/碳纳米管复合材料也受到人们的广泛关注，例如在石墨烯/碳纳米管复合电极上添加CdTe量子点制作光电开关、掺杂金属颗粒制作场致发射装置。

由此可见，石墨烯/碳纳米管复合材料越来越多的被人们所应用，也使得石墨烯/碳纳米管复合材料的制备和应用得到更加广泛的关注。

2. 石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法2.1 化学气相沉积法（CVD）CVD法因易于控制膜的组成及成份分散度而被广泛应用于制备石墨烯/碳纳米管复合膜。

石墨烯与碳纳米管：一样的前生,不一样的今世

石墨烯与碳纳米管：一样的前生，不一样的今世精选|关键词:石墨烯, 碳纳米管2010年10月4日，诺贝尔物理学奖揭晓，获奖者是英国曼彻斯特大学物理和天文学院的Andre Geim和Konstantin Novoselov，获奖理由为“二维空间材料石墨烯（graphene）方面的开创性实验”。

从2004年石墨烯被成功剥离[1]至2010年斩获诺贝尔奖，是什么魔力让这一看似“普通”的碳材料在短短的6年时间内缔造了一个传奇神话？而回眸看其同族兄弟碳纳米管，自1991年被发现至今近20年，历经风雨，几经沉浮，不过是“为他人做嫁衣裳”。

石墨烯即为“单层石墨片”，是构成石墨的基本结构单元；而碳纳米管是由石墨烯卷曲而成的圆筒结构（图1）。

作为一维（1D）和二维（2D）纳米材料的代表者，二者在结构和性能上具有互补性。

从结构上来看，碳纳米管是碳的一维晶体结构；而石墨烯仅由单碳原子层构成，是真正意义上的二维晶体结构。

从性能上来看，石墨烯具有可与碳纳米管相媲美或更优异的特性，例如高电导率和热导率、高载流子迁移率、自由的电子移动空间、高强度和刚度等。

网上大多溢美之词：“Pencil + sticky tape = desktop supercollider + post-silicon processors”，“Material of the Future”，“A thoroughbred that has to be tamed”，“Electron superhighway”，...。

目前，关于碳纳米管的研究，无论在制备技术、性能表征及应用探索等方面都已经达到了一定的深度和广度。

组成及结构上的紧密联系，使二者在研究方法上具有许多相通之处。

事实上，很多针对石墨烯的研究最开始都是受到碳纳米管相关研究的启发而开展起来的。

图1 石墨烯与碳纳米管石墨烯的发展历程与碳纳米管极为类似。

在碳纳米管被发现之前，碳的晶体结构为代表[2]）。

新型碳材料—碳纳米管及石墨烯的制备、修饰与初步应用研究

四、展望与建议
3、强化知识产权保护：鼓励创新和知识产权保护，为研究者提供良好的创新环境。加强知识产权保护意识和措施，推动科技成果转化和应用。
四、展望与建议
4、政策引导和支持：政府可以通过制定相关政策、提供资金支持等方式引导和支持碳材料产业的发展。
参考内容
引言
引言
随着科技的不断进步，新型材料的研发和应用越来越受到人们的。其中，表面修饰炭黑、碳纳米管和石墨烯作为三种典型的纳米材料，具有独特性质和广泛的应用前景。本次演示将详细介绍这三种材料的制备方法、性能特点以及目前的研究进展。
2、石墨烯的制备
2、石墨烯的制备
石墨烯的制备方法主要包括剥离法、还原氧化石墨烯法、有机合成法等。其中，剥离法是最常用的制备方法，通过将天然石墨逐层剥离得到单层或多层石墨烯。还原氧化石墨烯法则通过将氧化石墨烯还原为石墨烯来制备。有机合成法可以合成特定结构和功能化石墨烯，但成本较高。
3、碳纳米管和石墨烯的修饰
新型碳材料—碳纳米管及石墨烯的制备、修饰与初步应用研
究
目录
01 一、碳纳米管和石墨烯的定义与特点
02 二、碳纳米管和石墨烯的制备与修饰方法
03
三、碳纳米管和石墨烯的应用领域
04 四、展望与建议
05 参考内容
内容摘要
随着科技的快速发展，新型碳材料碳纳米管和石墨烯因其独特的结构和性能在材料科学、能源、生物医学等领域引起了广泛。本次演示将详细探讨这两种碳材料的制备、修饰方法及其在各个领域的应用。
四、展望与建议
2、纯度和稳定性：提高碳材料的纯度和稳定性是拓展其应用领域的重要前提。需要加强质量控制和技术创新，以满足不同领域对材料性能的需求。
四、展望与建议

石墨烯碳纳米管复合材料工艺流程

石墨烯碳纳米管复合材料工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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烯碳新材概念

烯碳新材概念
烯碳新材是一种新型的高性能材料，由石墨烯、碳纳米纤维、碳纳米管等多种碳基材料组合而成，具有高强度、高导电性、高导热性、高稳定性等优良性能，是当前材料科学研究的热点之一。

烯碳新材料行业是指利用烯碳化合物制备出的具有特殊性质和广泛应用前景的新型材料的产业。

此外，烯碳新材也是一家上市公司的名称，主营业务为烯碳新材料、稀土碳基复合材料、矿产品、金属和非金属材料等销售，并且进行烯碳新材料技术开发和技术转让等。

因此，烯碳新材的概念可以从材料科学和股票两个不同的角度来理解。

如需更多信息，建议查阅烯碳新材的相关研究报告或咨询该领域的专家。

《电磁屏蔽功能石墨烯-碳纳米管气凝胶-棉复合柔性织物的制备与性能》

《电磁屏蔽功能石墨烯-碳纳米管气凝胶-棉复合柔性织物的制备与性能》篇一电磁屏蔽功能石墨烯-碳纳米管气凝胶-棉复合柔性织物的制备与性能一、引言随着现代电子设备的普及，电磁辐射的潜在影响已引起了人们广泛的关注。

如何有效保护人们免受电磁辐射的伤害成为了科学研究的一个重要领域。

因此，制备一种兼具优良电磁屏蔽性能和柔韧性的材料显得尤为重要。

本文将介绍一种新型的电磁屏蔽功能石墨烯/碳纳米管气凝胶-棉复合柔性织物，详细阐述其制备过程及性能特点。

二、材料制备（一）材料选择本实验选用的主要材料为石墨烯、碳纳米管、气凝胶以及棉织物。

其中，石墨烯和碳纳米管因其优异的导电性和力学性能被广泛用于电磁屏蔽材料的制备。

气凝胶具有多孔结构和优良的绝缘性能，能有效地提高材料的屏蔽效能。

而棉织物则因其良好的柔韧性和舒适性被选为基底材料。

（二）制备过程首先，通过化学气相沉积法将石墨烯和碳纳米管分别制备出来。

接着，将气凝胶与石墨烯、碳纳米管进行复合，形成具有优良导电性能和电磁屏蔽性能的复合材料。

最后，将此复合材料与棉织物进行复合，制备出电磁屏蔽功能石墨烯/碳纳米管气凝胶-棉复合柔性织物。

三、性能分析（一）电磁屏蔽性能本实验通过电磁屏蔽效能测试仪对所制备的复合织物进行电磁屏蔽性能测试。

实验结果表明，该复合织物具有优异的电磁屏蔽性能，能有效屏蔽高频和低频电磁波。

其屏蔽效能随着石墨烯和碳纳米管含量的增加而提高。

（二）柔韧性及舒适性该复合织物保持了棉织物的柔韧性及舒适性。

经过多次弯曲、拉伸等测试，其结构稳定性良好，无明显的性能损失。

此外，该织物具有良好的透气性和吸湿性，穿着舒适。

（三）耐久性及稳定性经过多次洗涤和暴露在恶劣环境下的测试，该复合织物的电磁屏蔽性能和柔韧性均表现出良好的耐久性和稳定性。

这得益于石墨烯、碳纳米管和气凝胶的优异性能以及它们与棉织物之间的良好结合。

四、结论本文成功制备了一种电磁屏蔽功能石墨烯/碳纳米管气凝胶-棉复合柔性织物，该织物具有优异的电磁屏蔽性能、良好的柔韧性和舒适性，同时具有良好的耐久性和稳定性。

碳纳米管和石墨烯简介

柔性传感器
石墨烯的高灵敏度和柔韧性可用于制造柔性传感器，可应用于医
疗、环境监测等领域。
传感器领域
气体传感器
石墨烯对气体分子的高灵敏度可用于制造高灵敏度的气体传感器，可应用于环境监测、工业过程控制等领域。
生物传感器
石墨烯的生物相容性和高导电性可用于制造生物传感器，可应用于医疗诊断、生物分子检测等领域。
碳纳米管可作为药物载体，实现药物的定向输送和缓释。
05 石墨烯应用前景
柔性电子器件领域
柔性显示屏
石墨烯的高导电性和柔韧性使其成为制造柔性显示屏的理想材料，可应用于手机、可穿戴设备等
。
柔性电池
石墨烯的高导电性和大面积制备能力使其成为制造柔性电池的关键材料，可应用于可穿戴设备、
电动汽车等领域。
制备方法
机械剥离法
化学气相沉积法（CVD）
氧化还原法
液相剥离法
利用胶带反复剥离石墨片层，得到单层或多层石墨烯。此方法简单易行，但产量低且尺寸难以控制。
在高温下，利用含碳气体在金属基底上催化裂解生成石墨烯。此方法可制备大面积、高质量的石墨烯，但需要高温高压条件，成本较高。
通过化学方法将石墨氧化成氧化石墨，再经过还原处理得到石墨烯。此方法产量较高，但所得石墨烯缺陷较多，性能较差。
激光烧蚀法
使用高能激光脉冲照射石墨靶材，使石墨蒸发并在惰性气体中冷凝形成碳纳米管。
02 石墨烯概述
定义与结构
石墨烯定义
石墨烯是一种由单层碳原子以sp2杂化方式形成的二维材料，具有蜂窝状晶格结构。
原子结构
石墨烯中的每个碳原子都与周围三个碳原子通过σ键相连，形成稳定的六边形网格。剩余的π电子在垂直于平面的方向上形成离域大π键，赋予石墨烯良好的导电性。

石墨烯碳纳米管导电浆料

石墨烯碳纳米管导电浆料
石墨烯和碳纳米管都是具有优异电导性能的碳材料，它们可以以导电浆料的形式使用。

石墨烯碳纳米管导电浆料是将石墨烯和碳纳米管等碳纳米材料分散在溶剂中形成的导电性浆料。

这种导电浆料在电子、能源、传感等领域具有广泛的应用。

例如，在电子器件制备中，石墨烯碳纳米管导电浆料可以用于印刷电路板、柔性电子等领域；在能源存储和转换中，它可以用于超级电容器、锂离子电池等设备；在传感器领域，它可以用于电化学传感器、生物传感器等。

石墨烯碳纳米管导电浆料具有优异的电导性能和导电性可调控性，能够提高器件的电子传输效率和性能。

同时，由于石墨烯和碳纳米管的特殊结构，导电浆料还具有较好的柔性和机械强度，适用于制备柔性电子器件。

在使用石墨烯碳纳米管导电浆料时，需要进行有效的分散处理，以确保碳纳米材料的均匀分散和稳定性，从而获得高质量的导电浆料。

碳纳米管和石墨烯的关系

碳纳米管和石墨烯的关系
碳纳米管（Carbon Nanotubes, CNTs）和石墨烯（Graphene）都是由单层的碳原子组成的二维材料。

石墨烯是一种蜂巢状的碳结构，每个碳原子与另外三个碳原子形成稳定的共价键，形成一个六边形的平面网络。

相比之下，碳纳米管是由一层或多层石墨烯卷曲而成的管状结构，这些层以螺旋的方式卷曲，形成了三维的纳米级管道。

尽管两者都源自相同的碳元素，它们的结构和性质有显著的不同。

碳纳米管的内部结构类似于细长的隧道，而石墨烯则是片状的平面结构。

此外，碳纳米管的直径可以变化，而石墨烯是一个固定的二维结构。

在应用上，这两种材料也有所区别，各自在不同的领域有着广泛的应用前景
1。

石墨烯和碳纳米管的关系

石墨烯和碳纳米管的关系
石墨烯和碳纳米管是同类的碳基二元材料，它们都被认为是纳米尺度上的活性碳材料，是重要的低维碳结构，拥有优良的导热、导电、压痕性能等优点。

其中，石墨烯是由一层厚度仅为0.34nm的单层碳原子构成的高维度晶体结构，是一种二维碳层结构；而碳纳米管则是由一层厚度仅为0.42nm的单层碳原子构成的筒状结构，是一种一维碳层结构。

石墨烯和碳纳米管具有丰富的化学性能，除了作为传感器和电池等领域的重要运用，也在显示器、碳布丝、增强玻璃等材料研究方面发挥了重要作用。

美研发出石墨烯和碳纳米管混合材料

美研发出石墨烯和碳纳米管混合材料
佚名
【期刊名称】《炭素技术》
【年(卷),期】2009(28)3
【摘要】美国加州大学洛杉矶分校研究人员寻找到制造石墨烯和碳纳米管混合材料的新方法，该混合材料有望作为太阳能薄膜电池和家用电器设备的透明导体，比现在使用的具有相同功能的其他材料更具柔软性且价格更低。

在日前出版的美国化学会《纳米通信》杂志上，该校加州纳米系统研究所的两位成员——材料学和工程学教授杨阳与化学和生物化学教授理查德·卡纳介绍了他们新开发的石墨烯和碳纳米管混合材料的加工方法。

【总页数】1页(P4-4)
【关键词】混合材料;碳纳米管;石墨;美国加州大学;美国化学会;研发;家用电器设备;研究人员
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.4;TB383
【相关文献】
1.石墨烯和碳纳米管混合材料 [J],
2.天奈科技开发出碳纳米管与石墨烯复合锂电池助导剂 [J], ;
3.美研发出石墨烯和碳纳米管混合材料 [J],
4.美研发出石墨烯和碳纳米管混合材料 [J],
5.美国研发出石墨烯和碳纳米管混合材料 [J],
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