【摘 要】
：
石墨烯完美的大π共轭体系使其拥有非常优异和独特的光电、热、磁等物理和化学性能,在储能元件、复合材料和环境监测等领域有着广阔的发展空间和应用前景。与传统制备石墨烯的方法相比,激光液相辐照法操作灵活可控,绿色无污染,在碳纳米材料制备方面发挥着越来越重要的作用。本文以碳材料(鳞片石墨)为研究对象,对不同方法下高能纳秒脉冲激光辐照石墨悬浮液进行试验研究,讨论了石墨烯的形成过程及生长机理。论文的主要研究工作
论文部分内容阅读
石墨烯完美的大π共轭体系使其拥有非常优异和独特的光电、热、磁等物理和化学性能,在储能元件、复合材料和环境监测等领域有着广阔的发展空间和应用前景。与传统制备石墨烯的方法相比,激光液相辐照法操作灵活可控,绿色无污染,在碳纳米材料制备方面发挥着越来越重要的作用。本文以碳材料(鳞片石墨)为研究对象,对不同方法下高能纳秒脉冲激光辐照石墨悬浮液进行试验研究,讨论了石墨烯的形成过程及生长机理。论文的主要研究工作及结论如下:(1)理论分析了液相介质中激光对石墨的作用机理,通过分析和计算获得了石墨表面等离子体产生的条件,并从热力学和动力学角度研究了脉冲激光辐照下石墨到石墨烯的转变过程,研究结果表明:液相中石墨烯的形成遵循着液化形核机制,是一个由固体—气体—等离子体—液体—固体的转化过程。(2)以小粒径(1250目)鳞片石墨颗粒为原料成功制备出石墨烯悬浮液,离心提纯后获得了双层石墨烯,并对激光冲击前后样品的表面形貌、微观组织结构及属性变化进行了表征分析。结果表明:石墨烯悬浮液制备过程中伴随着羟自由基的产生,且羟自由基易与碳碳双键发生加成反应,致使样品出现轻微的氧化现象;同时发现,激光辐照液体介质中与碳原子相连的含氧官能团时,会选择性使部分含氧官能团发生脱氧反应。通过对以上两种现象对比分析,综合论述了激光液相辐照制备石墨烯的过程中所包含的氧化还原反应。(3)以预处理后的铜箔为基底,采用纳秒脉冲激光辐照鳞片石墨颗粒悬浮液,在基底上直接制备出少层石墨烯。随着激光能量增加(从0.1J到0.3J),所获得的少层石墨烯的层数增多(从3层到10层),并且少层石墨烯的尺寸和无序度也相应地增加。(4)分析总结了石墨烯在铜基底表面的非限制生长机理:脉冲激光作用下,激光诱导的高温高压高密度的等离子体羽区溃灭并在铜基底表面形成空泡,激光脉冲过程完成碳源的分解;含有碳原子的空泡附近存在固液界面,致使空泡上下两侧形成压力差,产生趋壁效应,与纯液相环境相比,金属基底吸附并催化其表面碳原子石墨化,更有助于大尺寸石墨烯的生成。脉冲激光取代了高温金属催化碳源分解的功能,少层石墨烯在铜基底上的生长是一个非自限制过程。
其他文献
文章基于英国数字图书馆标准建设现状对其成立的标准化机构和实施的项目做了具体介绍,总结了数字图书馆标准建设的主要内容,标准建设内容涉及数字资源的创建、组织、描述、服
树突状细胞(Dendritic cells，DC)是目前所知细胞中捕获、加工和提呈抗原能力最强的免疫细胞，它在激发T细胞免疫应答和T细胞依赖性抗体生成中起重要作用，这些功能的发挥都与其成
实验是物理学科核心素养的重要组成,也是学生理解物理知识、发展科学思维的重要途径,同时它也是中考命题的要点所在。
在实际工程中,时变系统的可达集估计在确保安全运行中起着重要作用。目前大多数文献主要研究的是线性时不变系统的可达集估计问题,并且取得了丰硕的成果。但是对于非线性时变系统的可达集估计研究还很少。因此,本文主要研究一次齐次非线性时变系统,以及p>1和0<p<1次齐次非线性时变系统的可达集估计问题。其内容安排如下:第一章,简要介绍了时变系统、时滞系统研究工作的背景与意义以及可达集问题的研
本文是拟基于Arduino平台进行方案设计、开发及实现,在无人机基本功能上进行拓展与开发,致力于将无人机作用更大化,更多应用于实际生活,开发功能包括驱鸟、信息传输、搜救以
核电站的安全性和经济性始终是人们关注的问题,为了保证核电站的安全性、提高经济性,数字化仪控系统正开始进入核电站核心控制领域。作为核电站的神经大脑的仪控系统,在国内
本文总结了升华、真空蒸馏、区域熔炼、离子交换、萃取、电解等制备高纯铟的方法,并对各种方法的优缺点及其对杂质元素去除效果进行了对比。单一方法很难制得更高纯度的铟,所
本文对价格敏感性在网络市场定价策略中的应用做了简要介绍。
中国人民银行简称人民银行或人行,是我国央行,为国务院下属组织部门,负责国家经济金融的监测与调控,其履职成效的重要性不言而喻。近年来,随着提高基层央行履职绩效与其一线员工自身能力不匹配两者间矛盾的逐渐凸显,如何建立科学合理、公正有效的绩效考核体系,强化基层行一线员工的绩效考核,挖掘其潜能、提高其工作效率,从而建设素质过硬的干部队伍,切实促进基层行高效履职,维护地方经济稳健发展,成为我国央行面临的一个
目的:肿瘤抑制基因p53在1979年被首次报道,是迄今为止发现的与人类肿瘤相关性最高的基因。野生型p53蛋白在调节细胞生长,抑制恶性肿瘤发展中起着重要的作用。近年有学者发现