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石墨烯材料

石墨烯材料

石墨烯材料范文第1篇

啥是石墨烯

石墨烯技术现在被炒得火热,似乎一夜之间所有的科技公司都在讨论它。石墨烯究竟是什么?

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是碳原子以某种复杂的形式,组成的六边形呈蜂巢晶格状的薄膜。这么说吧,石墨烯就是一种只有一个碳原子厚的二维纳米材料。

构成石墨烯的碳元素和构成金刚石的是同一种物质,因此,石墨烯是世界上最薄、但又最坚硬的材料。它的结构极稳定,导热性极高,电阻率极低,电子迁移速度极快……没错,这些特性太适合做充电电池了!

石墨烯电池

随着我国的华为公司宣布手机用的石墨烯电池研发成功,石墨烯电池好像越来越接近我们的日常生活了。这种基于石墨烯材料的新型电池,储电量和充电速度都比普通锂电池更出色,也许今后会有越来越多的手机使用它。

在此之前,其实很多科研机构都对石墨烯材料应用于电池开展了大量的研究。理论上,石墨烯电池的储电量至少是目前最好的锂电池的三倍以上。

说石墨烯代表了电池的未来,不算过分吧?

有多神奇

石墨烯可不仅仅能用来制造电池,它还拥有诸多特性,可以在不同领域大展身手。

石墨烯是迄今为止研发的最薄材料。一片石墨烯就是一层碳原子,它们紧密结合在一起,形成蜂巢图案。300万片石墨烯堆叠在一起的厚度也不过1毫米!

别看石墨烯轻薄,但它特别强韧,一片石墨烯能够承受相当于一头大象的重量。而且,这头大象需要站在铅笔的末端,才能凭借体重刺破石墨烯片。除了强度O高外,石墨烯也拥有惊人的柔软性,可在不出现破损的情况下伸展20%。此外,这种材料的导电性也远远高于通常用于制作电线的铜,同时也是地球上导热性能最高的材料。

在科幻大片《机械警察》中,机械战警身穿一种超级装甲,它的强度是钢铁的200倍,但重量只有钢制装甲的六分之一。这种神奇的装甲,就是用石墨烯材料制作的。

前景广阔

石墨烯材料范文第2篇

[关键词]石墨烯;二维材料;性质;应用

中图分类号:TG333.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)14-0308-01

石墨烯的兴起

石墨烯研究历史可以追溯到1947年,多年来未受到广泛关注。直到2004年,英国的Andre Geim和Konstantin Novoselov从石墨中首次剥离出单层石墨――石墨烯,并发现这种已知的最薄、最坚硬的纳米材料具有异常独特性质。自此以后,大家深信石墨烯在不久的将来会有巨大的应用潜力和市场前景,甚至有人认为石墨烯产业化很快就要到来[1]。

1.石墨烯的结构与性质

石墨烯一层被剥离的石墨分子,结构是碳原子紧密堆积成二维蜂窝状的晶格结构,每个碳原子均为sp2杂化,并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键。由于每个碳原子有一个剩余的p轨道电子可以自由移动,所以石墨烯具有良好的导电性,其电阻率只有约1 Ω・m,为世上电阻率最小的材料。电子在石墨烯的二维结构中传输时,表现为无质量的费米子,所以石墨烯展现出许多同二维Dirac费米子特征相符的传输特性,包括量子霍尔效应,载流子浓度趋向为零时仍然存在的最小电导率4e2/h,和带有π相移的Shbnikov-de Haas振荡。

石墨烯也展现出独特的光学性质。单层石墨烯只有一个原子的厚度,约为0.34nm,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的入射光。石墨烯的线性能带结构和无带隙特性允许光吸收的带间跃迁在很宽的波长范围内发生,表现为比较平坦的光吸收系数。科学家们还发现石墨烯具有极强的非线性效应,其三阶电极化率高达10-7esu,因此其具有低阈值的宽带可饱和吸收效应。此外,石墨烯的导热系数高达5300W/m・K,远高于碳纳米管和金刚石。石墨烯的机械强度和受损阈值也非常大,是目前已知的最坚硬的纳米材料。

石墨烯由于其独特的结构和优异的性能,已经在多个领域引起了人们的广泛兴趣,越来越多的科学家开始研究石墨烯的性能和应用[2]。

2.石墨烯的制备

2.1 机械剥离法

机械剥离法是通过机械力直接从石墨晶体的表面剥离出石墨烯片层,该方法能够制备结构和电学品质都很高的、大小为毫米量级的单层石墨烯,其获得的样品多用于基础研究中,但是在产量和吞度量方面存在不足,不适于大规模应用生产。

2.2外延生长法

外延生长法就是通过加热单晶6H-SiC以脱除Si,从而在0001和000面上分解出石墨烯片层。这种方法得到的石墨烯可以分为两种:一种是生长在Si层上的石墨烯,由于和Si层接触,这种石墨烯的导电性受到较大影响;另一种是生长在C层上的石墨烯,有着极为优良的导电能力。外延生长法得到的石墨烯比较难以控制缺陷和多晶畴结构,物理性质受SiC衬底的影响很大,并且难以从SiC衬底上分离,不能成为大量制造石墨烯的方法。

2.3氧化石墨烯法

这是目前广泛应用的一种方法。氧化石墨烯法就是将石墨片化学氧化为氧化石墨,氧化石墨可以在水中和许多溶液中溶解,经过适当的超声振荡处理在水溶液或有机溶液中分散成均匀的氧化石墨烯的悬浊液,再通过化学还原获得石墨烯薄片。该方法效率高、成本低、能够大规模工业化生产,但是石墨烯的电子结构以及晶体的完整性会受到强氧化剂的破坏。

2.4化学气相沉积法

化学气相沉积法原理是将一种或多种气态物质导入到一个反应腔里进行化学反应,生成一种新的物质沉积在衬底表面,它被认为是最有前途的大规模制备石墨烯薄片的方法。用这种方法制备的石墨烯的尺寸在不断的进步,现在大于1m的石墨烯薄膜样品已经能够制备和用于生产。利用这个方法,可以在石墨烯生长过程中对其进行化学掺杂,这对于许多光电子器件非常重要。但是这种方法制备的石墨烯在性能上仍有一些缺陷,例如与机械剥离法获得的石墨烯样品相比,前者很难观察到量子霍尔效应,石墨烯的电子性质受衬底的影响也很大。

3.石墨烯的应用与发展

3.1 计算机芯片材料

硅基的计算机处理器在室温条件下每秒钟只能执行一定数量的操作,然而电子穿过石墨烯几乎没有任何阻力,所产生的热量也非常少,石墨烯本身就是一个良好的导热体,可以很快地散发热量。所以,如果由石墨烯制造电子产品,其运行的速度可以得到大幅提高。与硅相比,石墨烯被分割时其基本物理性能并不改变,而且其电子性能还有可能异常发挥。因而,当硅无法再分割得更小时,比硅还小的石墨烯可继续维持摩尔定律,从而极有可能成为硅的替代品推动微电子技术继续向前发展。

3.2 透明导电材料

显示器、触摸屏、太阳能电池等光电子器件都要求电极材料具有较低的薄膜电阻和较高的透明性。目前的透明导体材料大多是半导体,其中应用最广泛的当属氧化铟锡(ITO),它含有90%的In2O3和10%的SnO2。但是,ITO有许多应用缺陷,人们努力在寻找新的性能更好的透明导电材料,金属薄膜、金属纳米线、碳纳米管和石墨烯都成为了ITO的替代品而被大家广泛研究。相比于其它几种材料,石墨烯薄膜具有更宽的光谱透射区,这对于光电子器件来说是一个巨大的优势。

3.3 导电、导热和防腐涂料

石墨烯的二维结构使得其成为理想的填料用于功能涂料涂层,因为石墨烯不但可以在涂层中构建导电导热通道,又可以互相拼接形成严密的迷宫式物理屏障,隔绝腐蚀因子。所以,基于石墨烯的功能涂料可以具有导电、导热、防腐、电磁屏蔽等多种功能。另外,加入石墨烯进一步可以增强涂层的附着力,使其具有优良的耐磨和耐刮擦性能。所以,石墨烯涂料在船舶、飞机、建筑物、桥梁以及日常用具(如不沾锅、电熨斗)等领域具有广泛的应用前景。

3.4 抗静电塑料

近期,基于石墨烯的抗静电塑料母粒成为了业界努力研发的方向,人们希望石墨烯在高分子材料中具有良好的分散能力,以实现少量添加就能大幅提高材料电导率的效果。实验表明,石墨烯材料在聚乙烯、聚丙烯和尼龙等多种高分子材料中都可顺利添加,且分散良好,石墨烯在抗静电塑料方面的应用效果十分明显[3]。

4.结束语

石墨烯的基础研究和产业化发展依然面临着许多重大挑战,各方面的竞争也日趋激烈。我国是最早开展石墨烯研究的国家之一,在石墨烯基础研究以及产业化应用研发中处于世界前列。为继续保持这一优势,并在未来的石墨烯产业中占据战略主动,仍然需要科学界、产业界以及政府相关部门继续紧密合作。

参考文献

[1] F. Bonaccorso, Z. Sun, T. Hasan, A. C. Ferrari. Graphene Photonics and Optoelectronics[J]. Nature Photonics. 2010,10: 10-13.

[2] 徐秀娟,秦金贵,李振.石墨烯研究进展[J]. 化学进展. 2009, 21(12):30-32.

[3] 黄桂荣.石墨烯的合成与应用[J].炭素技术.2009,29(1):35-38

作者简介

石墨烯材料范文第3篇

由悉尼科技大学王国秀(音)教授带领的这个研究小组,通过合成法和热加工法对石墨进行提纯和过滤,进而将其制成像纸一样薄的薄片。这种石墨烯纸(gp)在微观上呈单层六角形碳素晶格结构,具有独特的热学、电学和机械性能。对比实验显示,与普通钢材相比,石墨烯纸在重量上要轻6倍,密度上小5到6倍,强度上大2倍,抗拉强度大10倍,抗弯刚度大13倍。 中国论文联盟

负责该项研究的阿里•利萨•兰迪巴托契说,此前还没有人用类似的方法制造出有如此性能的石墨烯纸,这种材料与钢相比不但更轻、更强、更灵活,而且还可回收和循环使用,是一种环境友好型产品,有望在汽车制造和航空工业领域首先获得应用。与传统的钢材和铝材相比,用新材料制成的汽车和飞机不但会更加省油,产生的排放也会更少,同时其运行成本也会更加低廉。

据了解,目前不少飞机和汽车制造商已经开始用碳纤维材料取代金属材料。空客a350碳纤维复合材料用量已占总重量的40%;波音787机翼和机身上使用的碳纤维复合材料超过50%。采用这种材料的客机油耗少,减排效果显著,维护方便,能够给航空公司节省燃料和维护费用,出现后立即引起了世界各国的关注。被喻为“公路上的f1”的梅赛德斯奔驰slr迈凯轮跑车也采用了高强度碳复合材料,其最高时速可达334公里/小时,100公里内的加速仅需3.8秒。与碳纤维复合材料相比,石墨烯纸的性能无疑更为出色。

兰迪巴托契说,10年来越来越多的金属材料已经被碳基材料取代,以澳大利亚为例,在其采矿业、材料加工和制造业中,碳基材料的应用正日渐广泛。而澳大利亚具有丰富的石墨资源,为石墨烯材料的大规模生产和开发提供了便利。中国论文联盟

石墨烯材料范文第4篇

关键词:石墨烯 纳米银 复合材料 催化性能

中图分类号:TB38 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(b)-0054-03

石墨烯是由单层碳原子组成的六边形晶格结构二维碳质材料,表现出电子在内部的优异流动性以及优良的导热性能及刚度。纳米银作为贵金属纳米材料的一种,其性能与材料的大小和形貌有很大关系,银纳米材料主要应用于抗菌剂、催化剂、传感器等。燃料电池作为一种新型能源,以其效率高、无污染、原料易制备受到了研究人员的广泛研究,目前燃料电池研究中最主要问题就是催化剂的成本以及效率,燃料电池中使用的催化剂一般为纳米贵金属粒子,但由于纳米贵金属粒子在使用时易发生团聚而失去活性,降低催化效率,人们往往通过加入分散剂来降低贵金属团聚的现象,但由于分散剂不易去除且会吸附在贵金属纳米粒子活性最好的晶面上,导致影响贵金属的催化性能降低。石墨烯有良好的导电性、大比表面积、高度的电化学稳定性等优点,使贵金属负载在石墨烯上,既可以很好地解决贵金属团聚的问题又不影响其催化性能。燃料电池中使用的催化剂常见的为纳米Pt,但是Pt的储存量少,价格十分昂贵,如果使用价格相对低廉的纳米银替换纳米Pt,将使燃料电池的成本大大降低。该文采用氧化―剥离―还原法制备石墨烯,对石墨进行的强氧化反应得到氧化石墨烯,通过化学还原方法制备银/石墨烯复合材料,并对银/石墨烯复合材料的催化性能进行了研究,以期能够得到价格低廉且性能优良的催化剂。

1 实验设计及实验

1.1 氧化石墨烯的制备

以石墨(≥99.0%)为主要实验原料,采用氧化-剥离制备氧化石墨烯。取一定量的NaNO3按比例加入H2SO4(95%)中溶解,搅拌均匀后边搅拌边放入石墨,继续搅拌30 min后,将一定量的KMnO4分多次缓慢放入混合液中,并保持水温在20 ℃以下,混合液在室温下连续搅拌24 h,最终变成亮黄色;向混合液中加入去离子水继续搅拌,然后加热至100 ℃左右,向高温反应产物加入30%的H2O2溶液,将溶液搅拌至金黄色。水洗过滤,取出过滤产物,烘干,即得到氧化石墨烯。

1.2 石墨烯负载纳米银复合材料的制备

采用化学还原方法,以氢氧化钠作为还原剂制备石墨烯负载纳米银复合材料。称取一定量的氧化石墨烯,在蒸馏水中超声剥离1 h至溶液呈深棕色,加入硝酸银溶液继续超声振动40 min,在磁力搅拌器对混合液进行加热,然后加入氢氧化钠溶液,混合液的颜色变为黑色,在离心机上对混合液进行离心,得到黑色固体,用蒸馏水对黑色固体进行清洗至液体成中性,再进行离心、干燥、研磨,得到的黑色粉末即为石墨烯负载纳米银复合材料。

1.3 石墨烯负载纳米银复合材料电催化性能测试

复合材料电催化性能的测试在一室三电极体系电解池中进行。工作电极为玻碳电极(GCE,φ=3 mm)、催化剂修饰的GCE电极和自支撑的催化剂电极,对电极是纯铂丝(φ=1.0 mm)电极,参比电极为饱和甘汞电极(SCE)。电解质溶液为氢氧化钠和甲醇,其扫描范围为0~0.8 V,扫描速率均为50 mVs-1。

2 结果分析及讨论

2.1 氧化石墨烯的物相组成及微观形貌表征

应用X射线衍射仪及扫描电子显微镜对石墨原材料和上述实验方法制备的氧化石墨烯进行物相组成和微观形貌分析,如图1、2、3、4所示。

图1是石墨原材料的XRD图,对照PDF2卡片可以看出,实验使用的石墨原材料为六方晶系,明显出现的衍射峰分别是晶体中的(002)、(100)、(101)、(004)、(103)和(110)晶面。图2为实验制备的氧化石墨烯的XRD图,图2和图1比较出现了明显的不同,衍射峰的数目减少,且强度下降,峰形宽化,说明通过氧化-剥离方法改变了石墨的晶体结构,使之成为和石墨完全不同物相组成的新的物质――氧化石墨烯。

图3和图4分别为石墨和氧化石墨烯的SEM照片,从图中可以看出石墨和石墨烯均呈片状结构,但是石墨片较厚大,表面平滑,片状氧化石墨烯非常薄,具有较大的表面,且表面布满了褶皱,这样的表面形貌特征,将利于纳米银粒子在其上的分散,易于形成石墨烯负载纳米银复合材料。

2.2 石墨烯负载纳米银复合材料物相组成和微观形貌表征

图5为石墨烯负载纳米银复合材料XRD图,从图中可以看出,石墨烯负载纳米银以后X射线衍射分析只出现了金属银的X射线衍射峰,其对应的晶面分别为(111)、(200)、(220)、(311)和(222),石墨烯的衍射峰完全没有出现,说明纳米银颗粒负载于石墨烯的表面,X射线与石墨烯的作用很弱或几乎没有作用。

图6为石墨烯负载纳米银复合材料SEM照片,从照片中可以看出,在片状石墨烯表面负载有一层颗粒非常细小的银颗粒,银颗粒的大小约20~25 nm,达到了纳米尺度,纳米银颗粒大小基本一致,分布均匀,几乎把石墨烯表面全部覆盖,这也能很好地解释在XRD分析中,没有石墨烯衍射峰的原因。

2.3 石墨烯负载纳米银复合材料的电催化性能

利用循环伏安法研究和分析了石墨烯负载纳米银复合材料对甲醇电催化氧化性能,测试结果如图7所示。

从图7循环伏安曲线可以看出,石墨烯负载纳米银复合材料对甲醛的催化循环伏安曲线范围为0~0.8 V,当向正向扫描时,初始电流非常小,在0.4 V时,电流几乎为0 mA,接着电流向更正的方向扫描时,电流快速增加到0.6 mA,此时对应的电位为0.57 V,对应着甲醇被氧化成甲醛的氧化峰电位,随后电流急剧降低为0 mA。当电位向负方向扫描时,起始电位为0.4 V,后快速增加至0.25 mA,此时对应着甲醛被还原的还原峰位为0.35 V,随后缓慢下降至-0.1 mA。综上所述,正、负向扫描的甲醇的氧化还原峰电流密度、峰电位差别较大,银/石墨烯复合材料电催化性能良好。

3 结论

通过以上研究和分析,可得出如下结论。

(1)利用强氧化反应制备的氧化石墨烯从内部结构和微观形貌特征与石墨有本质的区别。

(2)通过化学还原方法制备的银/石墨烯复合材料、纳米银均匀地负载到石墨烯上。

(3)银/石墨烯复合材料具有良好的电催化性能。

参考文献

[1] 姜丽丽,鲁雄.石墨烯制备方法及研究进展[J].功能材料,2012,23(43):3185-3189.

[2] 赵朝军.掺杂石墨烯的电子结构与光学性质的研究[D]. 西安:西安电子科技大学,2011.

[3] 张旭志,焦奎.银纳米颗粒研究报告[J].物理化学学报, 2008,24(8):1439-1460.

[4] 吕亚芬,印亚静,吴萍,等.石墨烯物理性能研究[J].物理化学学报,2007,23(1):5-10.

[5] Maria Christy,Yun Ju Hwanb,Yi Rang Lim.Improved electrocatalytic activity of carbon materials by nitrogendoping[J]. ScienceDirect,2014(147):633-641.

石墨烯材料范文第5篇

关键词:石墨烯 制备 功能化 化学应用

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,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。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直到2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈・海姆和康斯坦丁・诺沃肖格夫成功地在实验中分离出石墨烯,从而证实它可以单独存在。

石墨烯是已知的世界上最薄、最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光,是一种透明、良好的导体,因此应用领域非常广泛,兼具良好的军事和民用用途。时至今日,石墨烯材料的制备已经更加的多元化和功能化,制备模式也更加丰富,对于促进当代化学领域的发展有着重要意义。

一、石墨烯的制备

1.微机剥离法

微机剥离法是石墨烯最早的发现和制备方法,该方法的操作原理是利用痒等离子束在高取向热解石墨材料表面进行槽面的刻蚀处理,具体刻蚀的尺寸标准为20.0nm~2.0nm(宽度),5.0nm(深度)。将讲过处理后的高取向热解石墨压制在SiO2/Si基底基础之上,通过熔烧的方式,对多余的石墨片进行反复的剥离。经过以上处理以后,将石墨薄片完全浸润在丙酮溶液中,通过超声清洗的方式,依赖于显微镜挑选镜下检出单原子层特点的石墨烯材料。微机剥离法剥离制备的石墨烯结构完整,具有高电导性,但制备过程繁琐,生产效率较低,并不适用于大规模石墨烯材料的生产。

2.外延生长法

外延生长法是利用生长基质的结构种出石墨烯。通过将含有4H/6H-SiC的Ir或者Ru等单晶在超高真空环境下高温退火处理,使碳元素向晶体表面偏析,形成外延单层石墨烯薄膜。通过优化生长条件获得理想的毫米级外延石墨烯二维单晶材料。这种高质量石墨烯的获得,为石墨烯基础问题的深入研究及其进一步在器件方面的应用提供了一种新的方法和理想体系。但采用这种方法生产的石墨烯薄片大小受限于基底的尺寸,成本高,实验消耗大,往往石墨烯厚度不均,而且石墨烯和基质之间的粘合会严重影响碳层的特性。

3.氧化还原法

氧化石墨烯的还原制备方法,是目前应用最广泛的可大量制备石墨烯的方法之一。在氧化石墨烯的制备过程中,尽管氧原子的引入,破坏了石墨层的共轭结构,使剥离生成的氧化石墨烯失去了导电性,但通过还原的方法,可以对氧化石墨烯平面的共轭结构进行脱氧修复,这样就可以得到还原态的石墨烯,其导电性显著增加。已经知道的还原氧化石墨烯的方法主要有水合胫还原法、纯胫还原法、维生素C还原法、强碱超声还原法、紫外光化学换研法、电化学还原法、高温还原法、水热脱水还原法等。通过对氧化石墨烯进行还原来制备石墨烯的方法具有诸多优势,石墨原材料丰富,制备工艺设备相对简单,可以实现大规模石墨烯的制备。

二、石墨烯的功能化

1.石墨烯的共价键功能化

石墨烯的共价键功能是当前研究最广泛的功能化方法,尽管石墨烯的主体部分由稳定的六元环构成,但其边沿以及缺陷部位具有较高的反映活性,可以通过化学氧化的方法制备石墨烯氧化物。由于石墨烯氧化物中含有大量的羧基、羟基和环氧键等活性集团,可以利用多种化学反应对石墨烯进行共价键功能化。其方法包括石墨烯的有机小分子功能化、石墨烯的聚合物功能化等。

2.石墨烯的非共价键功能化

除了共价键功能化外,还可以利用离子键以及氢键等非共价键作用,使装饰分子对石墨烯进行表面功能化,形成稳定的分散体系。非共价键功能化技术的主要特点是通过应用聚合物包裹技术或者是物理吸附技术的方式,在不对石墨烯材料自身分子结构产生影响的前提下,实现功能化处理。有关研究中表示,可以在经过氧化处理的石墨烯材料表面应用聚苯乙烯磺酸钠进行修饰处理,通过化学还原的方式,实现对石墨烯材料的功能化处理。经过处理后的石墨烯材料与聚泵乙烯磺酸钠之间的非共价键作用相对明确,避免了石墨烯片的规模性聚积反应,从而达到了巩固石墨烯材料应用性能的重要目的。

三、石墨烯在化学中的应用

1.石墨烯在锂离子电池中的运用

对锂离子电池负极材料的研究,一直都集中在碳质材料、合金材料和符合材料等方面。碳质材料是最早为人们所研究并应用与锂离子电池商品化的材料,石墨烯作为一种由石墨出发制备的新型碳质材料,单层或者薄层石墨在锂离子电池里的应用潜力也受到人们的高度关注,石墨烯应用与锂离子二次电池负极材料中的性能,其比容量可以达到540mAh/g。如果在其中掺入C60和碳纳米管后,负极的比容量可以达到784mAh/g和730mAh/g。

2.石墨烯在化学、生物传感器中的应用

石墨烯是碳原子精密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新型材料,是构建其他维数碳质材料的基本单元,具有良好的结晶性和机械强度,非常高的电子转移速率和电导率,便于锈蚀,非常高的比表面积,对分子有很强的吸附能力,良好的生物兼容性,对生物分子的选择性吸附,对于常见的荧光物质具有高效的淬灭作用,目前在化学、生物传感、活细胞成像和生物分子分离方面,已经展现了独特的优势。

3.石墨烯在储氢/甲烷材料中的应用

石墨烯与碳纳米管结合,可以形成三维网络结构用于储氢,通过计算方法得知在掺杂羟离子的情况下,其常压储氢能力可以达到41h/L。利用剥离氧化石墨并进行纳米转换得到的材料在一个大气压下,77K可以吸附1.7%的气体,氢气吸附量岁表面的改变而呈线性变化,在100个大气压,298K条件下吸附量可以达到甚至超过3%,表明单层石墨烯具有更大的储氢量。

四、结语

作为当前世界上发现的最坚硬、最薄的碳质材料,石墨烯的应用领域极为广泛。关于石墨烯应用的研究层出不穷,石墨烯的发现必然将改变现在人类的日常生活方式,在人们的生活中大放异彩。然而,石墨烯如果想实现真正的产业化,还有一段很长的路要走,需要继续对石墨烯的制备和应用进行更加努力、更加深入的研究。

参考文献:

[1]胡耀娟,金娟,张卉,吴萍,蔡称心.石墨烯的制备、功能化以及在化学中的应用[J].物理化学学报,2010,26(8):2073-2086.

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