史上最全石墨烯优势企业名录

史上最全石墨烯优势企业名录
史上最全石墨烯优势企业名录

史上最全石墨烯优势企业名录(国内篇)

?注:排名不分先后,只是序号。史上最牛石墨烯行业人物(国外篇)、史上最牛石墨烯行业人物(国内篇)后续将陆续在本平台推出,请持续关注。1、北京生美鸿业科技有限公司简介:北京生美鸿业科技有限公司是专业从事石墨烯制备技术研究与石墨烯研究成果产业化应用技术开发的高

科技民营企业。公司与国家纳米科学中心建立了长期战略合作关系,拥有一支年富力强、结构合理的研发队伍;与中科院“百人计划”入选者智林杰研究员领导的技术团队结成紧密型合作伙伴;应用已开发的石墨烯透明导电薄膜技术研制新一代智能调光膜已取得突破性进展。2、北京碳世纪科技简介:北京碳世纪科技有限公司是入驻北京雁栖经济开发区的高新技术企业,是专业从事石墨烯及其他新型材料的集研究、开发、生产、经营为一体的高科技企业,具备生产单层石墨烯的工业化方法,且在石墨烯改性活性炭、塑料、橡胶,催化剂载体等领域取得实质性进展,拥有着深厚的技术实力。3、长沙罗斯科技有限公司简介:长沙罗斯科技有限公司创立于2005年9月,主要从事石墨烯及其新型材料的研发,生产和经营的高科技企业,公司全力打造具有自主知识产权的石墨烯、有机钛、有机锡及有机硅系列产品的生产和应用的综合型企业。公司自主设计的石墨烯中试生产线,已

成功规模化生产出低成本石墨烯,在生产技术、工艺、设备等方面获得多项突破,可为下游企业及科研院所无偿提供高质量的石墨烯样品试用,可大量提供价美物廉的石墨石产品供下游企业规模化生产应用。4、重庆墨希科技有限公司简介:重庆墨希科技有限公司成立于2013年3月20日,是由重庆南江投资有限公司与中科院重庆绿色智能技术研究院共同投资成立的高科技企业,主要研发、生产和销售石墨烯薄膜及相关产品。目前研发团队已经成功研制出国内首片15英寸的单层石墨烯导电屏幕,将首先被应用在触摸屏上,采用石墨烯材料后手机和笔记本电脑的屏幕可以弯曲折叠。公司将以中科院重庆绿色智能技术研究院作为技术依托,以重庆墨希科技有限公司作为平台,推进大面积单层石墨烯的产业化应用和开发。随后将进一步在OLED、太阳能电池、超级电容等领用进行试用和推广,在军事方面也将得到广泛的应用。5、常州第六元素材料科技股份有限公司简介:常州第六元素材料科技股份有限公司是入驻省级科技孵化器——江苏武进西太湖国际智慧园的高新技术企业。公司成立于2011年11月,是专业从事石墨烯及其他新型碳材料的研究、开发、生产、销售的高科技企业。2013年实现了国内首条大规模宏量制备、全自动控制的粉体石墨烯生产线,目前石墨烯粉体产能100吨/年。预计2016年可年产1000吨粉体石墨烯,销售收入超过6亿元。公司在导电涂料、防腐涂

料、散热材料、复合材料、储能器件等石墨烯应用领域的研发已经取得了实质性的进展。6、常州二维碳素科技有限公司简介:常州二维碳素科技有限公司是一家专业从事大面积石墨烯透明导电薄膜及石墨烯电容式触控模组的研发、制造企业。二维碳素技术团队于2008年率先发表了化学气相沉积法合成石墨烯,世界上首次成功生长出宏观大尺寸高质量石墨烯薄膜,使得大规模生产石墨烯薄膜成为可能,团队成员也因此受到了诺贝尔奖获得者安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫博士的共同赞誉。二维碳素每一次进步都推动了石墨烯产业时代的飞速发展;公司预计将在2014年达到20万平米石墨烯薄膜材料的生产能力,进一步推动石墨烯产业更大规模的发展。7、常州立方能源技术有限公司简介:公司创建于2013年8月,是国内首家专门生产石墨烯基超级电容器的高科技企业。专注于新材料、新能源领域储能产品的研发和商业化应用,现已建成年产5万只,单体容量为3000法拉的石墨烯基超级电容器自动化生产线,率先突破了石墨烯粉体在储能领域的产品应用,成功破解了石墨烯粉体在超级电容器产业化应用过程中材料科学与工程技术有机结合的难题。立方能源所使用的石墨烯粉体厚度小于2纳米(1-5原子层),具有高比表面积和高电导率等优点。该样品的研制成功标志着石墨烯粉体在储能领域的产品应用即将真正意义上走向市场与现实生活。8、常州立英新材料科技有限

公司简介:常州立英新材料科技有限公司由东南大学郭新立教授领衔创办,成立于2014年,注册资本100万元,是常州市“龙城英才计划“项目之一,主要从事石墨烯及复合材料、微纳米功能材料及器件等的设计、制备、研发和销售。9、常州瑞丰特科技有限公司简介:常州瑞丰特科技有限公司成立于2014年,注册资金600万元,由西安交通大学刘红忠教授团队、江苏中超电缆股份有限公司及江苏慧德科技发展有限公司共同出资建立,主要产品是用于光电子器件透明电极的高性能大幅面石墨烯透明导电薄膜。10、常州碳时代科技有限公司简介:常州碳时代科技有限公司成立于2013年12月,是专业从事石墨烯薄膜材料销售的企业。销售的石墨烯膜系列包括:铜基底,硅基底,石英基底,玻璃基底,PET 基底等各种基底石墨烯膜。目前已与国内外知名院校及厂商开展销售合作。11、常州碳世纪科技有限公司简介:常州碳世纪科技有限公司成立于2014年,拥有国内最早一批从事石墨烯制备研究及应用开发的团队和全套的石墨烯(单层)工业化的制备工艺,及三个基本成熟的工业应用解决方案,有望于2014年底实现世界上第一个石墨烯的工业化应用。

12、常州碳维纳米科技有限公司简介:常州碳维纳米科技有限公司成立于2013年1月,由江南石墨烯研究院引进。公司注册资本500万元,设有“石墨烯生长机理研究实验室”。团队领军人物董国材是常州“龙城英才计划”引进的海归博士

后,拥有深厚的学术基础和丰富的运行管理经验,在石墨烯研发、尤其是CVD生长石墨烯薄膜方面有着坚实的技术基础。公司属于研究性高新技术企业,拥有雄厚的科研力量;产品主要面向石墨烯的研发和光电器件市场。公司采用独特的化学气相沉积技术,CVD薄膜生长装置已申请中国专利。

13、常州碳星科技有限公司简介:公司创建于2013年12月,是国内首家研发、生产超高效以石墨烯为核心的先进碳海绵吸附材料的高科技企业,公司正针对目前国内外市场进行碳海绵的改性研究,目前已经拥有了石墨烯海绵在石油和有机溶剂超高效吸附的小试、中试产品,可广泛应用于吸附泄漏的石油/有机溶剂、粉尘颗粒、重金属离子等环境保护领域。

14、常州碳元科技发展有限公司简介:碳元科技股份有限公司坐落于风景优美的常州武进西太湖产业园区,注册资本1.56亿元人民币。公司为江南石墨烯研究院理事单位,是常州市“龙城英才计划”的重点培育企业,也是省级“高新技术企业”;2013年,公司荣获常州市“工业三星企业”,武进经发区“税收贡献企业”银奖;2014年,荣获“江苏省优秀民营企业”等多项殊荣。公司自主研发的人工高导热石墨膜系列产品,填补了该项技术领域的国内空白,成为国内第一家拥有自主知识产权及完备生产工艺的专业解决电子产品高散热问题

的企业。15、常州碳宇纳米科技有限公司简介:常州碳宇纳米科技有限公司创建于2012年,是一家具有全球经营规模

和国际领先地位的生物医药,纳米科学研发销售公司。公司现拥有高端科研设备和现代化高科技生物,纳米技术、先进的管理理念、全新的战略定位、厚重的企业文化、完整的服务体系。公司总部设在常州,在荷兰,意大利和比利时设有分部。并与多家国内外著名公司,研究院所达成战略合作伙伴关系。16、常州益辉新能源科技有限公司简介:公司成立于2014年6月成立的,由张联齐教授团队和江南石墨烯研究院共同投资成立,主要从事石墨烯基锂离子电池材料添加剂、高性能锂离子电池正极材料的研发、销售以及技术服务和技术培训。公司以锂电池正极材料及添加剂为核心产品,以动力及储能锂离子电池行业为服务对象;以技术创新作为企业发展的最强大方式,力争在3-5年的时间内,成为一家专业的新型锂离子电池材料企业。17、常州中超石墨烯电力科技有限公司简介:常州中超石墨烯电力有限公司由江苏中超电缆股份有限公司控股、江南石墨烯研究院、西安交大科技成果转移有限责任公司和常州第六元素材料科技股份有限公司参股共同投资设立,注册资本1000万元。公司以石墨烯材料应用于电线电缆领域为重点研发方向,开展电线电缆及电力行业用石墨烯复合导电材料研发、石墨烯电缆等特种电缆的设计研发、成果转化及产业化推广。18、大英聚能科技发展有限公司简介:大英聚能科技发展有限公司位于大英县工业集中发展区,现占地34亩。公司运用自主知识产

权技术,建设高表面活性吸附材料生产线,一期现已建成30t/年的超级电容器(EDLC)电极材料生产线,并成功投产。公司积极与科研单位进行协作,成功研发高表面活性吸附新材料的生产工艺技术,并已获得国家发明专利(ZL 2006 1 0022034.6),该材料主要用于超级电容器(EDLC)电极材料。

19、德阳烯碳科技有限公司简介:德阳烯碳科技有限公司,成立于2014年,注册资本1亿元,是国内最早掌握石墨烯规模化制备技术的高科技企业之一。公司依托中国科学院金属研究所为技术支撑,拥有专业技术人员20余名,主要从事石墨烯及其衍生产品的研发、生产和销售,在石墨烯制备生产及应用研究领域开展了许多开创性的工作。目前,公司主要生产石墨烯粉末、石墨烯浆料两类产品,产品层数少、杂质低、电导率高、综合性能优异,经国内外多家企业的使用获得广泛认可和赞誉。20、格雷菲尼(北京)科技有限公司简介:格雷菲尼(北京)科技有限公司是集研发、生产、销售为一体的高科技企业。公司以北京航空航天大学粉体技术北京市重点实验室为技术依托,致力于新型纳米材料石墨烯、超细粉碎与分级技术及设备、窄粒度分布颗粒制备技术、特种粒度分布颗粒制备技术、颗粒分散与表面改性处理、生物纳米颗粒制备技术、二维纳米颗粒制备技术(氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、云母粉等)、电子垃圾处理回收与再利用、微纳米颗粒的技术研发与产品应用。21、贵州新碳高科

有限责任公司简介:贵州新碳高科有限责任公司地处贵阳高新技术开发区,2011年经海外贵州促进会推荐进入贵州,是以新材料、新能源技术团队为基础的石墨烯材料及其应用研发的高科技公司。公司经过近1年半的研发和大量试制,已顺利完成柔性石墨烯散热薄膜的研发,并成功实现规模化量产。目前已建立年产2万平方米生产线,已成功生产1000平方米石墨烯柔性散热薄膜产品。柔性石墨烯散热薄膜,采用创新的技术路线,具有自主知识产权,并且具有上游和下游完整的产业链。公司在研项目还包括石墨烯基超级电容器、石墨烯基锂电池等应用产品。贵州新碳高科已和上海新池能源科技有限公司签订了战略合作协议,针对柔性石墨烯散热薄膜的产品特性,展开紧密合作,使得产品生产成本大幅降低。22、杭州格蓝丰纳米科技有限公司简介:杭州格蓝丰纳米科技有限公司成立于2011年,是浙江省第一家从事石墨烯及其他二维材料应用技术开发的公司。公司致力于单晶石墨烯、CVD高质量石墨烯以及其他二维材料制备技术、应用产品和解决方案的研发以及相应产品的销售,立志成为中国新材料-新能源领域的领军企业。格蓝丰掌握国际领先的高质量石墨烯制备技术,技术成果已经形成发明专利7篇,实用新型专利2篇。格蓝丰现为浙江省“科技型企业”以及杭州市“高新技术企业”。

石墨烯介绍

1石墨烯概述-结构及性质 1.1 石墨烯的结构 石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化连接形成的单原子层二维晶体,碳原子规整的排列于蜂窝状点阵结构单元之中,如图1所示。每个碳原子除了以σ键与其他三个碳原子相连之外,剩余的π电子与其他碳原子的π电子形成离域大π键,电子可在此区域内自由移动,从而使石墨烯具有优异的导电性能。同时,这种紧密堆积的蜂窝状结构也是构造其他碳材料的基本单元,如图2所示,单原子层的石墨烯可以包裹形成零维的富勒烯,单层或者多层的石墨烯可以卷曲形成单壁或者多壁的碳纳米管。 图1 石墨烯的结构示意图 图2石墨烯:其他石墨结构碳材料的基本构造单元,可包裹形成零维富勒烯,卷曲形成一维 碳纳米管,也可堆叠形成三维的石墨 1.2石墨烯的性质 石墨烯独特的单原子层结构,决定了其拥有许多优异的物理性质。如前所述,石墨烯中的每个碳原子都有一个未成键的π 电子,这些电子可形成与平面垂直的π轨道,π 电子可在这种长程π 轨道中自由移动,从而赋予了石墨烯出色的导电性能。研究表明室温下载流子在石墨烯中的迁移率可达到15000cm2/(V·s),相当于光速的1/300,在特定条件,如液氦的温度下,更是可达到250000cm2/(V·s),远远超过其他半导体材料,如锑化铟、砷化镓、硅半

导体等。这使得石墨烯中的电子的性质和相对论性的中微子非常相似。并且电子在晶格中的移动是无障碍的,不会发生散射,使其具有优良的电子传输性质。同时,石墨烯独特的电子结构还使其表现出许多奇特的电学性质,比如室温量子霍尔效应等。由于石墨烯中的每个碳原子均与相邻的三个碳原子结合成很强的σ 键,因此石墨烯同样表现出优异的力学性能。最近,哥伦比亚大学科学家利用原子力显微镜直接测试了单层石墨烯的力学性能,发现石墨烯的杨氏模量约为1100GPa,断裂强度更是达到了130GPa,比最好的钢铁还要高100 倍。石墨烯同样是一种优良的热导体。因为在未掺杂石墨中载流子密度较低,因此石墨烯的传热主要是靠声子的传递,而电子运动对石墨烯的导热可以忽略不计。其导热系数高达5000W/(m·K), 优于碳纳米管,更是比一些常见金属,如金、银、铜等高10 倍以上。除了优异的传导性能及力学性能之外,石墨烯还具有一些其他新奇的性质。由于石墨烯边缘及缺陷处有孤对电子,使石墨烯具有铁磁性等磁性能。由于石墨烯单原子层的特殊结构,使石墨烯的理论比表面积高达2630m2/g。石墨烯也具备独特的光学性能,单层石墨烯在可见光区的透过率达97%以上。这些特性使石墨烯在纳米器件、传感器、储氢材料、复合材料、场发射材料等重要领域有着广泛的应用前景。 图3石墨烯的应用 2石墨烯聚酯复合材料的制备方法 由于石墨烯优异的性质以及低的成本,石墨烯作为聚合物纳米填料被广泛报道。为了获得优异性能的聚合物/石墨烯复合材料,首先要保证石墨烯在聚合物基体中均匀分散。石墨烯的分散与制备方法、石墨烯表面化学、橡胶种类以及石墨烯-橡胶界面有着密切关系。聚合物/石墨烯复合材料的制备方法主要有溶液共混、熔体加工、原位聚合和乳液共混四种方法。 2.1 溶液共混法 溶液共混法主要是采用聚合物本身聚合体系的有机溶剂,充分分散石墨烯于体系中,随着体系聚合反应进行,最后石墨烯均匀分散并充分结合于聚合物基体中,得到石墨烯/聚合物复合材料的一种方法。通常先制备氧化石墨烯作为前驱体,对其进行功能化改性使之能在聚合体系溶剂中分散,还原后与聚合物进行溶液共混,从而制备石墨烯/聚合物复合材料。通过溶液共混制备复合材料的关键是将石墨烯及其衍生物均匀分散在能溶解聚合物的溶剂中。

石墨烯在超级电容器中的应用

石墨烯在超级电容器中的应用 前言本文对超级电容器分别从定义,工作原理,特点和分类做了简单介绍,然后以南开大学陈永胜教授的一篇综述介绍了石墨烯在超级电容器中的应用,并做了具体的例证分析。 关键词:超级电容器石墨烯修饰石墨烯 在储能领域的发展史上,大致可以分为第一代机械师储能,比如飞轮、发条,第二代化学式储能,如铅酸电池、镍氢镍镉电池以及锂离子电池等,第三代物理式储能如超级电容器。超级电容器其实在我们生活中无处不在,如交通领域,在火车、巴士、汽车、卡车,能源领域,如新能源、风能和太阳能、电网削峰填谷、能量回收,工业领域,如起重机、阀门、挖掘机以及一些重型设备等,在电子领域,如硬盘、存储器和后备电源。超级电容器已经是我们生活中必不可少的一部分,它在我们的社会中扮演着一个必不可少的角色,所以我们有必要深入地去了解一下什么是超级电容器。 超级电容器(supercapacitors),又称为电化学电容器(ECs)。是一种介于电池和传统电容器之间的新型储能元件。它是一种功率型的储能器件,通过电极材料与电解液界面形成双电层,或电极表面快速的氧化还原反应来储存电能。主要包括:电极材料、集流体、电解液 和隔膜,原理图如下:

超级电容器有如下特点:(1)超高比容量(0.1-6000F)。比传统电容器同体积电容量大2000-6000倍。(2)充电速度快,只要充电几十秒到几分钟就可达到其额定容量的95%以上;而现在使用较多的铅酸电池、锂离子电池等充电通常需要几个小时。(3)超长寿命,充放电大于40万次。(4)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;(5)温度范围宽:–40~ +70℃,一般电池是–20 ~ +60℃。(6)免维护,环境友善。 它和我们常见的化学式储能的电池相比,以及和传统电容器在功率密度和能量密度上的比较如下图所示: 超级电容器按机理可以分为两类:一类是双电层电容,依靠物理

石墨烯论文正稿

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 Advances in graphene research LEI hong (China University of Mining and technology,SCET Xuzhou Jiangsu 221116) Abstract:Graphene is a new material consisting of a single layer of carbon atoms sheet structure,Because of the special structure of carbon atoms makes graphene has a series of special class performance,Including special thermal properties,electrical properties and mechanical properties, etc. Special properties make graphene has the potential in many areas of development,so,it attracted wide attention in the scientific community. This article describes some of graphene preparation methods properties and applications. Keywords:graphene preparation methods properties application areas 0引言 自2004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2010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

石墨烯基础知识简介

1.石墨烯(Graphene)的结构 石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢状晶格的平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的二维材料。如图1.1所示,石墨烯的原胞由晶格矢量a1和a2定义每个原胞内有两个原子,分别位于A和B的晶格上。C原子外层3个电子通过sp2杂化形成强σ键(蓝),相邻两个键之间的夹角120°,第4个电子为公共,形成弱π键(紫)。石墨烯的碳-碳键长约为0.142nm,每个晶格内有三个σ键,所有碳原子的p轨道均与sp2杂化平面垂直,且以肩并肩的方式形成一个离域π键,其贯穿整个石墨烯。 如图1.2所示,石墨烯是富勒烯(0维)、碳纳米管(1维)、石墨(3维)的基本组成单元,可以被视为无限大的芳香族分子。形象来说,石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂巢状的晶格结构,看上去就像由六边形网格构成的平面。每个碳原子通过sp2杂化与周围碳原子构成正六边形,每一个六边形单元实际上类似一个苯环,每一个碳原子都贡献一个未成键的电子,单层石墨烯的厚度仅为0.335nm,约为头发丝直径的二十万分之一。 图 1.1(a)石墨烯中碳原子的成键形式(b)石墨烯的晶体结构。 图1.2石墨烯原子结构图及它形成富勒烯、碳纳米管和石墨示意图石墨烯按照层数划分,大致可分为单层、双层和少数层石墨烯。前两类具有

相似的电子谱,均为零带隙结构半导体(价带和导带相较于一点的半金属),具有空穴和电子两种形式的载流子。双层石墨烯又可分为对称双层和不对称双层石墨烯,前者的价带和导带微接触,并没有改变其零带隙结构;而对于后者,其两片石墨烯之间会产生明显的带隙,但是通过设计双栅结构,能使其晶体管呈示出明显的关态。 单层石墨烯(Graphene):指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。 双层石墨烯(Bilayer or double-layer graphene):指由两层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括AB堆垛,AA堆垛,AA‘堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。 少层石墨烯(Few-layer or multi-layer graphene):指由3-10层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括ABC 堆垛,ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。 石墨烯(Graphenes):是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称。 由于二维晶体在热力学上的不稳定性,所以不管是以自由状态存在或是沉积在基底上的石墨烯都不是完全平整,而是在表面存在本征的微观尺度的褶皱,蒙特卡洛模拟和透射电子显微镜都证明了这一点。这种微观褶皱在横向上的尺度在8~10nm 范围内,纵向尺度大概为 0.7~1.0nm。这种三维的变化可引起静电的产生,所以使石墨单层容易聚集。同时,褶皱大小不同,石墨烯所表现出来的电学及光学性质也不同。 图1.3 单层石墨烯的典型构象 除了表面褶皱之外,在实际中石墨烯也不是完美存在的,而是会有各种形式的缺陷,包括形貌上的缺陷(如五元环,七元环等)、空洞、边缘、裂纹、杂原子等。这些缺陷会影响石墨烯的本征性能,如电学性能、力学性能等。但是通过一些人为的方法,如高能射线照射,化学处理等引入缺陷,却能有意的改变石墨烯的本征性能,从而制备出不同性能要求的石墨烯器件。 2.石墨烯的性质 2.1 力学特性

石墨烯(论文)

石墨烯的制备,特征,性能及应用的研究 内蒙古工业大学化学工程与工艺徐涛 010051 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1.5×104 cm2〃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

石墨烯文献检索

《文献检索与科技论文写作》作业 学生姓名 年级专业 班级学号 指导教师职称

目录 第一部分文献查阅练习 (1) 第二部分文献总结练习 (7) 第三部分科技论文图表练习 (8) 第四部分心得体会 (11)

第一部分文献查阅练习 1、黄毅,陈永胜.石墨烯的功能化及其相关应用.中国科学B辑:化学2009年第39卷第9期:887-896 摘要: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. 关键词:功能化应用 2、胡耀娟,金娟.石墨烯的制备、功能化及在化学中的应用. 物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao)Acta Phys.-Chim.Sin.,2010,26(8):2073-2086 摘要: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。 关键词:制备功能化应用. 3、杨永岗,陈成猛,温月芳.新型炭材料.第23卷第3期 2008年9月:193-200 摘要:石墨烯是单原子厚度的二维碳原子晶体,也是性能优异的新型纳米复合填料。近三年来,石墨烯从概念上的二维材料变成现实材料,在化学和物理学界均引起轰动。通过述评氧化石墨及氧化石墨烯的制备、结构、改性及其与聚合物的复合,展望了石墨烯及其复合

石墨烯材料

石墨烯材料 1.4石墨烯材料 纯净、完美的石墨烯是一种疏水材料,并且在大多数有机溶剂中也难于溶解。不过,对石墨烯进行复合和改性,如通过修饰,共价或非共价的方法将功能基团引入石墨烯平面,能使其溶解度显著提高H¨”。在没有分散剂的作用下,直接将疏永的石墨烯片分散在水中是很困难的。通过氨水调节pH值为10左右,用水合肼还原氧化石墨烯(GO)的办法,可以得到还原的石墨烯(rG0)。由于这利-石墨烯还含有少量的含氧基团,因而可在水溶液中分散。但这种分散能力依然是有限的,不超过O 5 mg/mL。除了水,一些有机溶剂,如乙醇、丙酮、二甲基亚砜和四氢呋喃也可以用来分散rGO。金属离子和功能基团同样可以用来修饰rGO片层。在KOH溶液中,用肼还原氧化石墨可得到钾离子修饰的石墨烯(hKlvlG),其能在水溶液中均匀分散。另外,将苯磺酸基团引入GO,还原后可得少量磺化的石墨烯,这种石墨烯在pH处于3-10的范围内时,浓度可达2mg/mL。 共价修饰石墨烯指的是用含有功能基团的分子与石墨烯表面的含氧基团的反应,如羧基、环氧基、羟基,包括平面内的碳碳双键。例如,分散在四氢呋喃,四氯化碳,1,2-二氯乙烷(EDC)qb的rGO,发现把其边缘的羧基修饰上十八胺时后,其稳定性增加[48-50。用异氰酸酯处理石墨烯时,表面的羟基和边缘的羧基会形成酰胺和氨基甲酸酯。氧化石墨烯的羧基与聚乙烯醇(P、後)的羟基酯化也实现了合成GO与聚合物的复合片层。另一方面,石墨烯表面的环氧基团可以接受亲核试剂(如离子液体1-(3-aminopropyl)-3-methylimidazolium bromide或APTS) 的进攻而发生开环反应。同样,rGO可以用重氮盐(如SDBS)共价功能化,使之在多种极性有机溶剂中具有很好的分散性。此外,由环加成反应将氮烯体系和碳碳双键连接,使苯基丙氨酸和迭氮三甲基硅烷等许多有机官能团引入石墨烯表面。与共价功能化相比,非共价功能化是基于rGO与稳定剂间的范德华力或相互作用。这种修饰不仅对石墨烯的结构破坏更小,而且为调控其溶解度和电子性质提供了便利。在氧化石墨烯的氨水溶液中,加入聚苯乙烯磺酸钠(PSS)后,再用水合肼还原,人们第一次制得了非共价修饰的可分散石墨烯。在这项工作中,PSS的疏水端与rGO发生吸附,阻碍了rGO的团聚。并且PSS 的另一端是亲水性的,这就使1<30.PSS在水中可以稳定分散。此外,通过与生物分子的

石墨烯

1.石墨烯(Graphene)的结构石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢状晶格的平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的二维材料。如图1.1所示,石墨烯的原胞由晶格矢量a1和a2定义每个原胞内有两个原子,分别位于A和B的晶格上。C原子外层3个电子通过sp2杂化形成强σ键(蓝),相邻两个键之间的夹角120°,第4个电子为公共,形成弱π键(紫)。石墨烯的碳-碳键长约为0.142nm,每个晶格内有三个σ键,所有碳原子的p轨道均与sp2杂化平面垂直,且以肩并肩的方式形成一个离域π键,其贯穿整个石墨烯。 如图1.2所示,石墨烯是富勒烯(0维)、碳纳米管(1维)、石墨(3维)的基本组成单元,可以被视为无限大的芳香族分子。形象来说,石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂巢状的晶格结构,看上去就像由六边形网格构成的平面。每个碳原子通过sp2杂化与周围碳原子构成正六边形,每一个六边形单元实际上类似一个苯环,每一个碳原子都贡献一个未成键的电子,单层石墨烯的厚度仅为0.335nm,约为头发丝直径的二十万分之一。 图 1.1(a)石墨烯中碳原子的成键形式(b)石墨烯的晶体结构。

图1.2石墨烯原子结构图及它形成富勒烯、碳纳米管和石墨示意图石墨烯按照层数划分,大致可分为单层、双层和少数层石墨烯。前两类具有相似的电子谱,均为零带隙结构半导体(价带和导带相较于一点的半金属),具有空穴和电子两种形式的载流子。双层石墨烯又可分为对称双层和不对称双层石墨烯,前者的价带和导带微接触,并没有改变其零带隙结构;而对于后者,其两片石墨烯之间会产生明显的带隙,但是通过设计双栅结构,能使其晶体管呈示出明显的关态。单层石墨烯(Graphene):指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。双层石墨烯 (Bilayer or double-layer graphene):指由两层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括AB堆垛,AA堆垛,AA‘堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。少层石墨烯 (Few-layer or multi-layer graphene):指由3-10层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括ABC堆垛,ABA 堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。 石墨烯(Graphenes):是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称。由于二维晶体在热力学上的不稳定性,所以不管是以自由状态存在或是沉积在基底上的石墨烯都不是完全平整,而是在表面存在本征的微观尺度的褶皱,蒙特卡洛模拟和透射电子显微镜都证明了这一点。这种微观褶皱在横向上的尺度在8~10nm 范围内,纵向尺度大概为0.7~1.0nm。这种三维

石墨烯

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 纳米技术课堂报告 课程名称:纳米技术 院系:航天学院微电子科学与技术系班级:21系 设计者:王立刚 学号:14S121034 指导教师:王蔚 哈尔滨工业大学

纳米结构下的石墨烯材料 第一章,纳米小尺寸效应 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。从尺寸大小来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下,即100纳米以下。因此,颗粒尺寸在1~100纳米的微粒称为超微粒材料,也是一种纳米材料。粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,具有较强的表面酸性和一定的表面碱性,被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。以上这些性能决定了纳米材料在表面效应、小尺寸、量子尺寸效应、量子隧道效应、电子信息领域、航天航空、环保能源等各方面均有应用,尤其是在小尺寸方面的应用。 小尺寸效应:当纳米粒子尺寸与德布罗意波以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,对于晶体其周期性的边界条件将被破坏,对于非晶态纳米粒子其表面层附近原子密度减小,这些都会导致电、磁、光、声、热力学等性质的变化,这称为小尺寸效应。 第二章,石墨烯的特性 一直以来,科学家们都认为单层的石墨烯是不可能稳定存在的。他们一直都错误地认为,若要用力将石墨烯从石墨上剥离下来的话,那么石墨烯的结构就会被这个力所破坏,而且固体的熔点也会随着粒子厚度的减小而非常快的减小,当粒子的厚度减小到几个原子层厚度的时候,固体就会熔化。另外,在二维晶体中由于内能的存在,原子的振动幅度会变得非常大,因此原子的错位将变得相当的严重,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,因此它不能保持单层的结构。 然而2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃消洛夫在实验室中竟然成功地制备了稳定的石墨烯。这无疑是让世界震惊的,然而他们得到稳定石墨烯的方法却简单到不可思议。他们先通过已经知道的方法得到石墨片,这个石墨片相对而言是非常薄的,再将这个石墨片剥离得到更加薄的石墨薄片,然后用一种特殊的胶带将这个石墨薄片的两面都粘上,再将胶带撕开,这样石墨薄片就会被一分为二,变得更加薄。石墨薄片在这样的不断被剥离

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料

新材料 石 墨 烯 石墨烯及其应用 石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,以sp2杂化轨道组成,六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的

二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至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,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,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。 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";导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm²/V·s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 石墨烯另一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。 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。 石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元:石墨,木炭,碳纳米管和富勒烯。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;

石墨烯材料的研究进展论文

石墨烯材料的研究进展 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。 常温下其电子迁移率比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。石墨烯另一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。 2,最热的应用合成 石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄,强度超大的特性,石墨烯可被广泛应用于各领域. 根据其优异的导电性,使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机,碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。最小最快石墨烯晶体管。2011年4月7日IBM向媒体展示了其最快的石墨烯晶体管,该产品每秒能执行1550亿个循环操作,比之前的试验用晶体管快50%。 石墨烯材料还是一种优良的改性剂,在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面,由

石墨烯结构

石墨烯结构 石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种,还非常牢固坚硬; 作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。 石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片 状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成 六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的 二维材料[1]。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在[1],直至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,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,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]。 石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料[3] ,它几乎是完全透明的,只吸收%的光"[4];导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率*超过15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体*高,而电阻率只约10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料[1]。因为它的电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 石墨烯另一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。 石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同,是碳原子以sp2混成轨域呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨) + -ene(烯类结尾)。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。 石墨烯的结构非常稳定,碳碳键(carbon-carbon bond)仅为Å。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

石墨烯纳米材料及其应用

墨烯纳米材料及其应

二?一七年十二月

摘要 ................. 错误!未定义书签 1引言................ 错误!未定义书签 2石墨烯纳米材料介绍......... 错误!未定义书签 3石墨烯纳米材料吸附污染物...... 错误!未定义书签金属离子吸附........... 错误!未定义书签 有机化合物的吸附......... 错误!未定义书签 4石墨烯在膜及脱盐技术上的应用..… 错误!未定义书签石墨烯基膜............ 错误!未定义书签 采用石墨烯材料进行膜改进..... 错误!未定义书签 石墨烯基膜在脱盐技术的应用??… 错误!未定义书签5展望................ 错误!未定义书签

石墨烯因为其独特的物理化学方面的性质,特别是其拥有较高的比表面积、 较高的电导率、较好的机械强度和导热性,使其作为一种新颖的纳米材料赢得了越来越广泛的关注。 关键词:石墨烯;碳材料;环境问题;纳米材料 1引言 随着世界人口的增长,农业和工业生产出现大规模化的趋势。空气,土壤和水生生态系统受到严重的污染;全球气候变暖等环境问题正在成为政治和科学关注的重点。目前全球已经开始了解人类活动对环境的影响,并开发新技术来减轻相关的健康和环境影响。在这些新技术中,纳米技术的发展已经引起了广泛的关注。 纳米材料由于其在纳米级尺寸而具有独特的性质,可用于设计新技术或提高现有工艺的性能。纳米材料在水处理,能源生产和传感方面已经有了诸多应用,越来越多的文献描述了如何使用新型纳米材料来应对重大的环境挑战。 石墨烯引起了诸多研究人员的关注。石墨烯是以sp2杂化连接的碳原子层构成的二维材料,其厚度仅为一个碳原子层的厚度。这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、最有韧性的新型材料。石墨烯具有超高的强度,碳原子间的强大作用力使其成为目前已知力学强度最高的材料。石墨烯还具有特殊的电光热特性,包括室温下高速的电子迁移率、半整数量子霍尔效应、自旋轨道交互作用、高理论比表面积、高热导率和高模量、高强度, 被认为在单分子探测器、集成电路、场效应晶体管等量子器件、功能性复合材料、储能材料、催化剂载体等方面有广泛的应用前景。在环境领域,石墨烯已被应用于新型吸附剂或光催化材料,其作为下一代水处理膜的构件,常用作污染物监测。 2石墨烯纳米材料介绍 单层石墨烯属于单原子层紧密堆积的二维晶体结构()。在石墨烯平面内,碳原子以六兀环形式周期性排列,每个碳原子通过C键与临近的二个碳原子相连,S Px和Py三个杂化轨道形成强的共价键合,组成sp2杂化结构,具有120° 的键角。石墨烯可由石墨单层剥离而产生,最初是通过微机械剥离,使用胶带依次将石墨粘黏成石墨烯来实现。Geim和Novoselov

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。石墨烯本身具有非常高的导热系数,并兼具密度小,膨胀系数低和耐腐蚀等优点有望成为一种理想型散热材料。将石墨烯作为强化传热载体,有可能克服单一相变材料热导率低的缺点,缩短复合体系热响应时间,提高换热效率实现复合材料传热和储热一体化。 本文通过查阅大量文献以及亲自做实验得出了一些数据和结论。 正文 1.根据同济大学田胜力、张东、肖德炎、向阳等人2006年在《材料开发与应用》上发表的文章,他们对脂肪酸相变储能材料的热循环行为进行了系统的研究试验。试验选用了化学纯的癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸和棕榈酸等四种脂肪酸为研究对象,利用差示扫描量热技术(DSC)测定了经过56次、112次、200次和400次反复热循环的相变材料的融化温度和融化潜热,加速热循环试验结果显示:癸酸融化温度范围变窄了4℃左右,肉豆蔻酸融化温度范围变宽了3℃左右,月桂酸和棕榈酸的融化温度范围变化不明显,其中以棕榈酸的融化温度变化最小。

石墨烯纳米材料(论文)

《应用胶体化学》论文大作业 ——石墨烯纳米材料 姓名:杨晓 学号:200900111143 年级:2009级 2011-12-11

摘要:石墨烯是继富勒烯、碳纳米管之后发现的一种具有二维平面结构的碳纳米材料,它自 2004 年发现被以来,成为凝聚态物理与材料科学等领域的一个研究热点。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。本文简要介绍了石墨烯的性能特点、制备方法,着重对石墨烯纳米复合材料进行了介绍,对石墨烯纳米材料的制备方法、理化性质、国内外研究进展、石墨烯纳米材料的优缺点及应用前景进行了详细介绍。 关键词:石墨烯纳米材料复合物特性制备应用

目录 引言 (4) 一石墨烯纳米材料的理论与实际意义 (4) 二石墨烯纳米材料的国内外研究现状及比较分析 (5) 2.1 石墨烯纳米材料的国内外研究 (5) 2.1.1 国外研究 (5) 2.1.2 国内研究 (8) 2.2 石墨烯纳米材料的国内外研究比较分析 (11) 三文献中石墨烯纳米材料的研究方案 (11) 3.1 聚乳酸/ 纳米羟基磷灰石/ 氧化石墨烯(PLA/n-HA/GO)纳米复合膜的制备及生物性 (11) 3.1.1 实验试剂 (11) 3.1.2 PLA/n-HA/GO纳米复合膜的制备 (11) 3.2 石墨烯负载Pt催化剂的制备及催化氧还原性能[43] (12) 3.2.1 试剂和仪器 (12) 3.2.2 石墨烯负载Pt催化剂的制备 (12) 3.3 石墨烯的制备和改性及其聚合物复合的研究进展[44] (12) 3.3.1 石墨烯的制备 (12) 3.3.2 制备聚合物基复合材料 (14) 3.4 石墨烯/聚合物复合材料的研究进展[45] (14) 3.4.1 石墨烯的制备 (14) 3.4.2 石墨烯/聚合物复合材料的制备 (15) 3.5 石墨烯的合成与应用[46] (16) 3.5.1 微机械分离法(micromechanical cleavage) (16) 3.5.2 取向附生法———晶膜生长(eqitaxial growth) (16) 3.5.3 加热SiC的方法 (17) 3.5.4 化学分散法 (17) 四结合胶体理论与性质比较分析各种石墨烯纳米材料的优缺点 (17) 4.1 石墨烯 (17) 4.2 氧化石墨烯 (18) 4.3 石墨烯/无机物纳米材料 (18) 4.4 石墨烯/聚合物纳米材料 (18) 五展望石墨烯纳米材料的应用前景 (18) 参考文献 (20)

石墨烯的发现与发展历程

RANDOM WALK TO GRAPHENE Nobel Lecture, December 8, 2010 by ANDRE K. GEIM School of Phys i cs and Astronomy, The Un i vers i ty of Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, Un i ted K i ngdom. If one wants to understand the beaut i ful phys i cs of graphene, they w i ll be spo i led for cho i ce w i th so many rev i ews and popular sc i ence art i cles now ava i lable. I hope that the reader w i ll excuse me i f on th i s occas i on I recommend my own wr i t i ngs [1–3]. Instead of repeat i ng myself here, I have chosen to descr i be my tw i sty sc i ent i?c road that eventually led to the Nobel Pr i ze. Most parts of th i s story are not descr i bed anywhere else, and i ts t i me-l i ne covers the per i od from my PhD i n 1987 to the moment when our 2004 paper, recogn i sed by the Nobel Comm i ttee, was accepted for publ i cat i on. The story naturally gets denser i n events and explanat i ons towards the end. Also, i t prov i des a deta i led rev i ew of pre-2004 l i terature and, w i th the bene?t of h i nds i ght, attempts to analyse why graphene has attracted so much i nter-est. I have tr i ed my best to make th i s art i cle not only i nformat i ve but also easy to read, even for non-phys i c i sts. ZOMBIE MANAGEMENT My PhD thes i s was called “Invest i gat i on of mechan i sms of transport relaxa-t i on i n metals by a hel i con resonance method”. All I can say i s that the stuff was as i nterest i ng at that t i me as i t sounds to the reader today. I publ i shed ?ve journal papers and ?n i shed the thes i s i n ?ve years, the of?c i al durat i on for a PhD at my i nst i tut i on, the Inst i tute of Sol i d State Phys i cs.Web of Sc i ence so-berly reveals that the papers were c i ted tw i ce, by co-authors only. The subject was dead a decade before I even started my PhD. However, every cloud has i ts s i lver l i n i ng, and what I un i quely learned from that exper i ence was that I should never torture research students by offer i ng them “zomb i e” projects. After my PhD, I worked as a staff sc i ent i st at the Inst i tute of M i cro-electron i cs Technology, Chernogolovka, wh i ch belongs to the Russ i an Academy of Sc i ences. The Sov i et system allowed and even encouraged jun i or staff to choose the i r own l i ne of research. After a year of pok i ng i n d i fferent d i rect i ons, I separated research-w i se from my former PhD superv i sor, V i ctor Petrashov, and started develop i ng my own n i che. It was an exper i mental system that was both new and doable, wh i ch was nearly an oxymoron, tak i ng i nto account the scarce resources ava i lable at the t i me at Sov i et research

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