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1.
石墨烯的功能化及其相关应用   总被引:13,自引:0,他引:13       下载免费PDF全文
黄毅  陈永胜 《中国科学B辑》2009,39(9):887-896
石墨烯是2004年才被发现的一种新型二维平面纳米材料,其特殊的单原子层结构决定了它具有丰富而新奇的物理性质.过去几年中,石墨烯已经成为了备受瞩目的国际前沿和热点.在石墨烯的研究和应用中,为了充分发挥其优良性质,并改善其成型加工性(如分散性和溶解性等),必须对石墨烯进行功能化,研究人员也在这方面开展了积极而有效的工作.但是,关于石墨烯的功能化方面的研究还处在探索阶段,对各种功能化的方法和效果还缺乏系统的认识.如何根据实际需求对石墨烯进行预期和可控的功能化是我们所面临的机遇和挑战.本文重点阐述了石墨烯的共价键和非共价键功能化领域的最新进展,并对功能化石墨烯的应用作了介绍,最后对相关领域的发展趋势作了展望.  相似文献
2.
石墨烯的制备、功能化及在化学中的应用   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
石墨烯是最近发现的一种具有二维平面结构的碳纳米材料, 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. 有关石墨烯的基础和应用研究已成为当前的前沿和热点课题之一. 本文仅就目前石墨烯的制备方法、功能化方法以及在化学领域中的应用作一综述, 重点阐述石墨烯应用于化学修饰电极、化学电源、催化剂和药物载体以及气体传感器等方面的研究进展, 并对石墨烯在相关领域的应用前景作了展望.  相似文献
3.
石墨烯的氧化还原法制备及结构表征   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
采用改进的Hummers法对天然鳞片石墨进行氧化处理制备氧化石墨,经超声分散,然后在水合肼的作用下加热还原制备了在水相条件下稳定分散的石墨烯。用红外光谱、拉曼光谱、扫描探针显微镜和ζ电位仪对样品进行了结构、谱学、形貌和ζ电位分析。结果表明,石墨被氧化后形成以C=O、C-OH、-COOH和C-O-C等官能团形式的共价键型石墨层间化合物;还原氧化石墨后形成的石墨烯表面的官能团与石墨的相似;氧化石墨烯和石墨烯在碱性条件下可形成稳定的悬浮液;氧化石墨烯和石墨烯薄片厚度为1.0 nm左右。考察并讨论了还原过程中水合肼用量,体系反应温度、反应时间和pH值对石墨烯还原程度和稳定性的影响,水合肼用量和反应时间是影响石墨烯还原程度的主要因素;pH值对石墨烯稳定性影响较大。  相似文献
4.
铁锰氧化物/碳基复合材料的制备及其对水中砷的去除   总被引:5,自引:0,他引:5  
砷污染问题日益严峻,已威胁到人类的健康,因此,解决水环境中的砷污染问题迫在眉睫。近年来,铁锰氧化物/碳基复合材料因其吸附性能优越和易分离再生等优点而受到广泛的关注。尤其是纳米碳管、石墨烯等新型纳米碳基材料,其比表面积大并具有丰富的官能团,为铁/锰氧化物的负载创造了良好的条件,在其表面可以形成粒径更细的铁/锰氧化物,为砷的吸附提供了更多的吸附点位。本文重点介绍了国内外铁锰氧化物/碳基复合材料的制备方法并比较了各种制备方法的优缺点;讨论了铁锰氧化物/碳基复合材料除砷效果以及其吸附机理;分析了铁锰氧化物/碳基复合材料的再生性能并指出其在实际应用中尚存在的问题,最后展望了该材料处理水体中砷的发展方向。  相似文献
5.
基于π-π相互作用合成星型聚丙烯腈-石墨烯复合材料   总被引:5,自引:0,他引:5  
首先合成含有6个羟基的三亚苯衍生物,然后通过氧化还原引发体系合成了星型聚丙烯腈聚合物(SPAN),最后在星型聚丙烯腈的N,N-二甲基甲酰胺溶液(DMF)中用水合肼还原氧化石墨得到均一稳定的溶液.分别通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、扫描电镜(SEM)等对产物进行表征.结果表明,星型聚丙烯腈成功吸附到石墨烯表面.  相似文献
6.
石墨烯-聚多巴胺纳米复合材料制备过氧化氢生物传感器   总被引:4,自引:0,他引:4  
通过合成具有仿生功能的石墨烯-聚多巴胺纳米材料,将其与辣根过氧化酶组装到电极表面,以对苯二酚为电子媒介体制备H2O2传感器.此修饰电极对H2O2具有良好的电催化活性,检测的线性范围为5.0×10-7~3.3×10-4 mol/L;线性回归方程为Y=29.69x+ 0.04577,相关系数为R=0.9995;检出限为3.7×10-7 mol/L(S/N=3).  相似文献
7.
壳聚糖/氧化石墨烯纳米复合材料的形态和力学性能研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
通过溶液共混法成功制备了氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料.透射电镜(TEM)结果表明,氧化石墨烯纳米粒子在壳聚糖基体中分散良好.拉伸实验结果表明,随氧化石墨烯含量的增加,氧化石墨烯,壳聚糖纳米复合材料的杨氏模量和拉伸强度均显著改善,加入4 wt%的氧化石墨烯能够使纳米复合材料的杨氏模量和拉伸强度分别提高123%和117%:但另一方面,却也在一定程度上使复合材料的断裂伸长率或韧性下降.  相似文献
8.
氧化石墨烯接枝碳纤维新型增强体的制备与表征   总被引:4,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
利用“Grafting-to”化学修饰法制备氧化石墨烯接枝国产碳纤维新型增强体。利用红外光谱、X射线光电子能谱和原子力显微镜对样品的官能团和表面形貌进行表征;利用接触角测量、单丝拉伸方法研究了接枝前后纤维单丝的润湿性能及拉伸强度,并通过微脱粘法分析了其复合材料的界面剪切强度。结果表明:氧化石墨烯的接枝修饰使国产碳纤维表面粗糙度提高了166%,表面能提高了46.3%,拉伸强度提高了7.8%,复合材料的界面剪切强度提高了111.7%。  相似文献
9.
石墨烯负载高活性Pd催化剂对乙醇的电催化氧化   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
以石墨粉为原料, 采用Hummers法液相氧化合成了氧化石墨(GO), 然后用化学一步还原制得石墨烯负载钯催化剂. X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)表征表明, Pd在石墨烯载体上有较好的分散度, 粒径为3-5 nm. 电化学活性面积(EASA)、循环伏安(CV)、计时电流(CA)和计时电位(CP)等电化学测试表明, 与传统Pd/Vulcan XC-72相比, Pd/石墨烯催化剂对碱性介质中乙醇电催化氧化的催化活性有了很大的提高.  相似文献
10.
石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及应用进展   总被引:4,自引:0,他引:4  
石墨烯和碳纳米管都是纳米尺寸的碳材料,具有极大的比表面积、良好的导电性以及优秀的机械性能等特性.选择合适的方法制备出石墨烯/碳纳米管复合材料,它们之间可以产生一种协同效应,使其各种物理化学性能得到增强,因而这种复合材料在很多领域有着极大的应用前景.以石墨烯/碳纳米管复合材料为综述对象,详细地介绍了它的制备、掺杂和应用等方面的进展,同时也对其发展前景进行了展望.这种复合材料不仅被成功地应用在电容器、光电器件、储能电池、电化学传感器和其它领域,而且也会在这些领域内深化并向其它领域延伸.  相似文献
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