石墨烯薄膜制备方法研究
石墨烯薄膜的化学气相法制备及光、电特性研究
达 ９ ．％ｔ 可用 于透 明导 电膜 和太 阳能 电池 。例 如 ， ｅｅｒ 等 ８５ 。 Ｉ ， Ｂ ｃｒｉ ｌ 把石 墨烯 氧化 物 涂到 石英 表 面 ， 其进 行热 对
还原 处 理后 ， ４ ０ １８ ０ｎ 波长 范 围内透 光率 达 ８ ％， 明该 材料 可用 作太 阳能 电池 的电极 。Ｗａｇ等 ［ 在 ０ — ０ ｍ ０ 表 ｎ １ ０ ］ 利 用热 膨 胀 石 墨 氧 化 物 作 为 原 料 ， 其 进 行 热 还 原 处 理 后 得 到 的 石 墨烯 可制 作 成 透 明导 电膜 ， 度仅 为 对 厚 １ ｍ， ０ ｎ 电导 率 为 ５ ０Ｓ ｍ～ 在 １０ ０ ３０ ０ｌ 的波 长范 围 内透 光率 达 ７ ％ ， 现 出 很 高 的化 学 和 热稳 定 ５ ｃ ， ０ — ０ ｍ ｌ ０ 表
第 ２ 卷 第 ３期 ９
２１ ０ ２年 ９ 月
苏 州 科 技 学 院 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊｕ １ｆ ｕｈ Ｕ ｉ ｒｔ ｏＳｉ ｃ ｄＴｃｎｌ ｙ（ａ ｒ ｃ ｎ ） ｏ ａ 。Ｓｚ。 ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｎ ｅｈｏ ｇ Ｎ ｔ ａＳｉ ｃ ｖ ｓｙ ｆ ｃ ｎ ａ ｏ ｕｌ ｅ
控 的生长 石墨烯 已是 目前 国 内外研 究 的关键 和热 门技 术 。 石 墨烯 的制 备手 段通 常 可 以分为 两种 类 型 ， 即化 学方 法 和物 理 方法 。物 理方 法 主要 是从 石 墨 晶体或 者
类 似 的材 料来 获得 ， 如机 械剥 离法 ＿ 球磨 法ｌ 、 热 ＳＣ法 ［等 。 机械剥 离法 成功 地从 石墨 上剥离 到单 层石 ｌ Ｊ 、 ｌ加 ２ １ ｉ 微 ３ １ 墨烯 ， 但这 种方 法 只能得 到少 部分 的石 墨烯 ， 并不 能大 规模 生产 。化 学方 法是 通过 小分 子 的合 成或 溶液 分离
石墨烯薄膜制备方法及应用
石墨烯薄膜制备方法及应用石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶格结构材料，它具有独特的物理、化学和电子性质，因此在许多领域都有广泛的应用潜力。
石墨烯薄膜制备方法主要包括机械剥离法、化学气相沉积法和化学氧化剥离法等。
机械剥离法是制备石墨烯最早的方法之一，它通过机械剥离来获得石墨烯。
首先在晶体石墨表面涂上一层粘性的黏土或者导电的聚合物，然后使用胶带将其粘起来，再反复剥离，直到只剩下一个单层的石墨烯。
这种方法制备的石墨烯质量较高，但是效率比较低。
化学气相沉积法是目前制备石墨烯薄膜的主要方法之一。
该方法通过在金属基底上沉积碳源或者烷烃气体，在高温下控制化学反应，使得碳原子在金属基底上形成石墨烯薄膜。
化学气相沉积法具有高效、大面积制备石墨烯的优点，可以用于大规模制备。
但是这种方法所需要的高温、高真空等条件也限制了其在一些应用中的使用。
化学氧化剥离法是一种利用化学氧化将石墨材料氧化成氧化石墨烯，再通过还原将其还原成石墨烯的方法。
这种方法主要分为两步：首先是氧化石墨材料，将其氧化成氧化石墨烯；然后通过化学还原方法，将氧化石墨烯还原成石墨烯。
化学氧化剥离法制备石墨烯的过程相对简单，可以实现大面积制备，但是还原过程中可能会引入杂质，对杂质的去除需要额外的处理。
石墨烯薄膜在许多领域都有广泛的应用。
首先，由于石墨烯具有优异的电子传输性能，被广泛用于柔性电子器件的制备。
其次，石墨烯具有良好的机械性能，可以作为支撑阻挡、增强剂等材料广泛应用于复合材料领域。
此外，石墨烯还具有良好的热传导性能，可以作为导热材料在电子散热以及节能领域中应用。
此外，石墨烯还可以用于传感器、催化剂、储能材料等领域。
总之，石墨烯薄膜制备方法主要包括机械剥离法、化学气相沉积法和化学氧化剥离法等，每种方法都有其独特的优势和适用范围。
石墨烯薄膜在柔性电子器件、复合材料、散热应用、储能材料等领域有广泛的应用前景。
然而，目前石墨烯薄膜的生产技术仍需要进一步完善，同时，石墨烯在实际应用中还面临着价格高昂、生产成本过高等问题，因此在实际应用中还需要进一步研究和改进。
石墨烯薄膜的制备及其电子学性质的研究
石墨烯薄膜的制备及其电子学性质的研究石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维结构，其拥有出色的导电性和热导率等物理特性，被认为是下一代电子学领域的材料。
然而，单层石墨烯在现实中极其难以制备和处理，因此人们开始研究石墨烯的薄膜。
本文将介绍现有的石墨烯薄膜制备方法以及这些薄膜的电子学性质的研究进展。
一、机械剥离法机械剥离法是一种比较早的石墨烯薄膜制备方法，它是指通过机械方式将石墨材料进行分离，从而得到单层或几层厚度的石墨烯。
这种方法的缺点是生产效率低，因为需要反复剥离，此外，其制备过程还会产生很多杂质和缺陷。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种较为常用的石墨烯薄膜制备方法，它主要是在高温的反应器中使一些前驱体化合物与石墨材料反应，产生石墨烯。
通过控制反应条件和前驱体反应物的选择，可以得到高质量和大面积的石墨烯薄膜。
但是，这种方法需要高温反应，因此制备过程中需要采取一系列复杂的技术手段来确保反应的可控性和产物质量。
三、电化学剥离法电化学剥离法是一种较新的石墨烯薄膜制备方法，它利用电化学反应的原理在金属表面上制备石墨烯。
通常，金属表面被先涂覆了一层石墨烯前驱体材料，然后在电解液中进行电解，这样就可以在金属表面上得到石墨烯薄膜。
这种方法可以得到高质量、高温稳定性的石墨烯薄膜，而且还可以控制石墨烯的层数、形状和大小等。
四、石墨烯薄膜的电子学性质研究石墨烯薄膜的电子学性质是其应用于电子学领域的重要因素。
研究表明，石墨烯薄膜的电子传输是非常快速和高效的，其导电性比铜还高，这使得石墨烯薄膜成为一种很有前途的导体材料。
另外，在石墨烯薄膜中产生了一些新的电子能级，这些能级在化学传感和量子计算等领域具有潜在的应用前景。
结论总之，石墨烯薄膜的制备及其电子学性质的研究是一个有挑战性和前途的领域，不同的制备方法和处理技术为石墨烯薄膜的应用提供了丰富的可能性。
在石墨烯薄膜的研究中，人们需要进一步提高材料的生产效率，获得高品质和大尺寸的薄膜，并通过深入的物理和化学研究来深入了解石墨烯薄膜的性质和应用。
高导热石墨烯薄膜的制备方法及研究进展
高导热石墨烯薄膜的制备方法及研究进展宋凌志;徐鹏;戴思畅【摘要】Graphene has attracted wide attention because of its high electron mobility, excellent mechanical properties and good chemical stability.Especially, its unique two-dimensional crystal structure, ultra high theoretical thermal conductivity and the characteristics of the isotropic layer make it become a new research direction of heat dissipation materials.The preparation methods of graphene film, such as vacuum filtration, electro-spray deposition, self-assembling, wet-spinning were compared, and the problems and research direction of the preparation of the thermal conductivity of graphene films were pointed out.%石墨烯由于其本身所特有的较高的电子迁移率、优异的机械性能以及良好的化学稳定性逐渐引起各方面研究人员的关注,尤其因为其具有特殊的二维晶体结构,超高的理论热导率,片层内各向同性的特点,使其成为散热材料新的研究方向.本文通过对墨烯导热膜的制备方法:抽滤法、电喷涂法、自组装法、湿法纺织法等进行对比,并指出制备石墨烯导热膜所存在的难题及研究方向.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)009【总页数】2页(P6-7)【关键词】石墨烯薄膜;热导率;研究进展【作者】宋凌志;徐鹏;戴思畅【作者单位】上海理工大学材料科学与工程学院,上海 200093;上海理工大学材料科学与工程学院,上海 200093;上海理工大学材料科学与工程学院,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】TB321随着科学技术的不断发展，各种电子元器件日趋轻型化，微型化，高性能化，在运行的过程中不可避免的会产生和累积大量的热量，如果热量不能被及时导出，过高的温度会降低芯片的工作稳定性，增加出错率，尤其是电子模块与外界环境之间的过大的温度差会形成热应力，直接影响到电子芯片的电性能、工作频率、机械强度以及可靠性。
石墨烯透明导电薄膜的制备与应用
石墨烯透明导电薄膜的制备与应用石墨烯是一种全新的材料，具有很多优异的物理和化学特性，如高导电性、高强度、高透明性等，被认为是未来高科技领域的主角。
其中，石墨烯透明导电薄膜的研究和应用，引起了广泛关注。
一、石墨烯透明导电薄膜的制备方法石墨烯透明导电薄膜的制备方法包括化学气相沉积法、机械剥离法、还原氧化石墨烯法等多种方式。
其中，化学气相沉积法是最常用的一种方法。
1.化学气相沉积法化学气相沉积法是利用热分解和气相沉积反应的方法制备石墨烯。
在一个封闭的反应室中，通过可控的加热和对流运动，将石墨烯原料通过汽化的方式输入反应室，通过反应顶部的催化剂，反应生成石墨烯材料，最终在样品基板上沉积出一层石墨烯薄膜。
2.机械剥离法机械剥离法是一种利用玻璃纸或胶带等材料将石墨烯从石墨中剥离的方法。
通过将石墨样品放置在特定的基板上，然后用玻璃纸或胶带等材料将石墨烯层从石墨中拔出，最终形成石墨烯薄膜。
3.还原氧化石墨烯法还原氧化石墨烯法是一种将氧化石墨烯还原为石墨烯的方法。
通过将氧化石墨烯样品放置在还原剂中，对其进行处理，再将其加热处理，即可得到石墨烯薄膜。
二、石墨烯透明导电薄膜的应用领域石墨烯透明导电薄膜具有很多的应用领域，主要涵盖电子、光电、能源、传感等方面。
1.光电领域在光电领域，石墨烯透明导电薄膜主要用于制作晶体管、显示设备、太阳能电池等。
石墨烯透明导电薄膜具有高透明性和高导电性，可以大幅度提高显示装置的亮度和对比度，制成石墨烯透明导电薄膜的太阳能电池，可以将太阳能的转化效率提升。
2.传感领域在传感领域，石墨烯透明导电薄膜主要用于制作生物传感器、气敏传感器等。
石墨烯透明导电薄膜具有很强的化学稳定性和良好的生物相容性，因此可以用来制作生物传感器等相关仪器，在测量生命体征方面有着广泛的应用。
3.电子领域在电子领域，石墨烯透明导电薄膜主要用于制作晶体管、高频谐振器等电子元器件，以及柔性显示器等电子产品。
石墨烯的高导电性和高透明性使得其作为电子元器件的材料能够大幅度提升电子设备的性能。
cvd石墨烯的制备与转移
cvd石墨烯的制备与转移CVD石墨烯的制备与转移引言：石墨烯作为一种二维材料，具有优异的电学、热学和力学性能，在电子器件、传感器、催化剂等领域具有广泛的应用前景。
其中，化学气相沉积（CVD）是一种常用的制备方法，可以在金属衬底上快速高效地合成大面积的石墨烯薄膜。
本文将重点介绍CVD石墨烯的制备过程以及转移技术。
一、CVD石墨烯的制备过程1. 基本原理CVD石墨烯的制备是通过在高温环境下使碳源气体分解生成石墨烯，并在金属衬底表面沉积形成薄膜。
常用的碳源气体有甲烷、乙烯等。
在高温条件下，碳源气体分解生成碳原子，然后在金属表面进行扩散和聚合，最终形成石墨烯结构。
2. 制备步骤（1）准备金属衬底：常用的金属衬底有镍、铜等。
首先需要对金属衬底进行表面处理，以提高石墨烯的生长质量。
（2）预处理：将金属衬底放入热处理炉中，在惰性气氛下进行退火处理，去除表面氧化物等杂质。
（3）生长条件设置：将处理后的金属衬底放入石墨炉中，加热到适当的温度。
同时，通过注入碳源气体和惰性气氛来控制反应气氛。
（4）生长时间控制：根据需要得到的石墨烯薄膜厚度，控制反应时间。
一般情况下，生长时间越长，石墨烯的厚度越大。
（5）冷却处理：将反应结束后的金属衬底冷却至室温，取出即可得到CVD生长的石墨烯。
二、CVD石墨烯的转移技术将CVD生长的石墨烯从金属衬底上转移到目标衬底上是进行后续器件制备的关键步骤。
常用的转移技术有机械剥离法、热释放法和湿法转移法。
1. 机械剥离法机械剥离法是最早被采用的一种石墨烯转移技术。
通过在石墨烯上涂覆一层粘性较弱的聚合物，然后用胶带或支撑材料将石墨烯剥离下来，再将其转移到目标衬底上。
这种方法操作简单，但对石墨烯的质量和完整性要求较高。
2. 热释放法热释放法通过在金属衬底上生长一层较厚的二硫化钼（MoS2）薄膜，然后通过加热使MoS2与金属衬底分离，从而将石墨烯转移到目标衬底上。
这种方法相对较容易实现，但需要使用高温来实现MoS2与金属衬底的分离。
石墨烯薄膜的制备方法及应用
石墨烯薄膜的制备方法及应用石墨烯是一种二维碳材料,具有强大的物理和化学性质,在许多领域都有广泛的应用前景。
其中,石墨烯薄膜的制备方法是一个重要的研究方向。
本文将介绍石墨烯薄膜的制备方法及其应用。
一、石墨烯薄膜的制备方法石墨烯薄膜的制备方法有多种,以下是其中几种常见的方法。
1. 物理法物理法制备石墨烯薄膜的主要步骤包括将石墨烯粉和氧化铜、氢氧化钠等反应物混合,通过加热和压融的方式生成石墨烯薄膜。
这种方法制备的石墨烯薄膜质量较高,但成本较高。
2. 化学法化学法制备石墨烯薄膜的主要步骤包括将石墨烯粉和氧化铜、氯化锌等反应物混合,通过溶剂化、溶胶-凝胶法等方法将石墨烯制成薄膜。
这种方法制备的石墨烯薄膜质量较差,但成本相对较低。
3. 电弧法电弧法制备石墨烯薄膜的主要步骤包括将石墨烯粉和溶剂混合,通过电弧加热的方式生成石墨烯薄膜。
这种方法制备的石墨烯薄膜厚度较大,但质量较好。
4. 光刻法光刻法制备石墨烯薄膜的主要步骤包括将石墨烯粉和光敏剂混合,通过曝光和显影的方法将石墨烯制成薄膜。
这种方法制备的石墨烯薄膜具有较好的导电和光学性能。
二、石墨烯薄膜的应用石墨烯薄膜具有许多优异的物理和化学性质,在许多领域都有广泛的应用前景。
以下是一些常见的应用。
1. 导电材料石墨烯薄膜具有良好的导电性能,可用于制备导电材料。
例如,在电池领域,将石墨烯薄膜用作电极材料,可以提高电池的导电性能和能量密度。
2. 光学材料石墨烯薄膜具有良好的光学性能,可用于制备光学材料。
例如,在显示器领域,将石墨烯薄膜用作光催化显示器,可以实现透明、节能和柔性的显示器。
3. 传感器材料石墨烯薄膜具有良好的传感性能,可用于制备传感器材料。
例如,在气体传感器领域,将石墨烯薄膜用作气体传感电极,可以实现高精度的气体传感。
4. 电子封装材料石墨烯薄膜具有良好的电子封装性能,可用于制备电子封装材料。
例如,在电子器件领域,将石墨烯薄膜用作封装材料,可以提高器件的稳定性和可靠性。
石墨烯薄膜的制备研究
石墨烯薄膜的制备研究石墨烯是一种由碳原子排列成的单层薄膜材料，具有高导电性、高透明度、高拉伸强度等优异的物理性质，被认为是未来纳米电子学、光学和磁学领域的重要材料之一。
本文将围绕石墨烯薄膜的制备展开讨论，主要分为以下几个部分：传统制备方法、化学气相沉积法、化学还原法和电化学法。
一、传统制备方法传统的石墨烯薄膜制备方法主要有机械剥离法和热分解法。
机械剥离法：通过机械撕裂的方式得到大面积的石墨烯单层薄膜，从而达到高质量的目的。
但是，这种方法需要大量的人力物力，而且成本也很高，限制了其在工业应用中的使用。
热分解法：采用化学气相沉积得到的石墨烯薄膜在高温条件下进行热分解，分解出大量的单层石墨烯薄膜。
但是热分解法的制备成本较高，分解过程中易产生气体和废弃物，环境影响也比较大。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种经典的制备石墨烯薄膜的方法，其主要原理是以甲烷等含碳气体为原料，在高温下使其分解生成碳原子，并在金属衬底上沉积形成石墨烯单层薄膜。
该法具有以下优点：1. 制备速度快：经过优化后，仅需几秒钟就可以制备一大片石墨烯薄膜。
2. 制备成本低：含碳气体和金属衬底成本相对较低，且可重复使用。
3. 制备的石墨烯薄膜质量高：由于该方法采用了多步处理，而且原料所需时间较短，因此其制备出的石墨烯单层薄膜质量较高。
但是，该方法也存在一定的缺陷，主要是：1. 对材料的处理技术要求较高，制备过程中需要保持高度准确的反应温度、时间、压力等参数。
2. 现有的技术仍无法完全解决石墨烯薄膜上的晶格畸变问题，由此导致的物理性质的变化仍待进一步研究。
三、化学还原法化学还原法是一种通过还原氧化石墨（GO）薄膜得到石墨烯薄膜的方法。
通常采用适当的还原剂，例如氢气、甲酸、羟丙基硫酸铵等，将GO薄膜还原为石墨烯单层薄膜。
化学还原法具有以下优点：1. 无需对材料进行特殊处理，可制备出大尺寸的石墨烯薄膜。
2. 制备成本低：原料和还原剂成本相对较低。
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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。