《文献检索与科技论文写作》作业
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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
材料的研究前景,认为通过机械剥离氧化石墨可规模化制备氧化石墨烯,进一步将其化学改性并制备复合材料已取得较大进展,这一途径被认为是石墨烯规模化应用的战略起点。
关键词：材料
4、杨全红,吕伟,杨永岗.自由态二维碳原子晶体—单层石墨烯，新型炭材料.第23卷第2期，2008年6月，97-103
摘要：石墨烯是近年发现的二维碳原子晶体,是目前碳质材料和凝聚态物理领域的研究热点之一。石墨烯是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2杂化碳的基本结构单元,具有更多奇特的性质。通过简要介绍石墨烯的发现历史及分子结构,重点评述了石墨烯奇特的性质(特别是电学性质)和潜在的应用领域。
关键词：炭材料
5、傅强，包信和.石墨烯的化学研究进展.2009年第54卷第18期:2657~2666
摘要：评述了近3年来在石墨烯(graphene)制备化学、石墨烯化学改性、石墨烯表面化学和催化等方面取得的重要进展。阐述了通过化学方法实现非支撑(freestanding)或准非支撑(quasifree-standing)石墨烯结构的可控和规模制备;通过表面反应对石墨烯进行掺杂和官能化,制备了石墨烷、石墨烯氧化物等具有特殊结构和性质的石墨烯相关化合物;这些石墨烯及石墨烯相关材料(graphene and related materials)在催化、储氢等领域展现出非常重要的应用前景.
关键词：化学研究
6、郑志祥.新型过渡金属/碳纳米复合材料的制备及分析应用研究。
摘要：本博士学位论文以石墨烯、碳纳米管、介孔碳以及表面活性物质为基本材料,通过自组装、掺杂等步骤,首先制备了石墨烯-碳纳米管、石墨烯-苯胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)-介孔碳等复合材料,然后在其表面负载过渡金属纳米材料,进而制得了新型过渡金属/碳纳米复合材料。并对所制备的材料进行了系统的分析与表征,研究了这些材料被用于催化、电化学传感器的可能性。具体工作内容如下：1.采用原位自组装法制备了三明治层状堆叠结构的氧化石墨烯(Gr)-碳纳米管(CNTs)复合材料,然后利用乙二醇的一步还原法,将Pt纳米粒子负载于Gr/CNTs复合物表面,制得了Pt/Gr-CNTs复合材料。利用
扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)等手段对Pt/Gr-CNTs进行了系统的表征。进一步研究证明Pt/Gr-CNTs复合材料在中性介质中对甲醇氧化具有高的催化活性。2.在成功合成了具有夹心结构的Pt/Gr/CNTs复合材料基础上,发展了一种基于该复合材料的电化学传感器,建立了测定热敏纸纸样中双酚A含量的分析方法。以循环伏安法(CV)和微分脉冲伏安法(DPV)为主建立的双酚A分析方法,可在6.0x10-8到8.0×10-5mol/L的浓度范围内进行测定,检测限为4.2×10-8mol/L(S/N=3)。3.发展了一种基于有机和水相界面相转移的方法,通过电荷转移自组装技术制备了Gr/苯胺(ANI)纳米复合材料；同时以Gr-ANI为原材料,利用原位电聚合法制备了Gr/-聚苯胺(PANI)纳米复合材料；进而将金属钯负载在Gr/pANI基底上用于制作电化学传感的新材料。用可见-紫外光谱法(UV-VIS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等手段表征了制备的复合材料。然后利用对苯二酚和邻苯二酚作为探针分子对Pd/Gr-PANI复合材料修饰电极的电催化活性进行了研究。结果表明,该材料对两种探针分子具有良好的电催化作用,可用于对苯二酚和邻苯二酚同分异构体的同时测定。4.通过原位自组装技术制备了三明治结构的Gr-CNTs纳米复合物,然后将其作为填料制备了导电性好的Gr-CNTs/聚酰亚胺(PI)混合膜。并在此基础上制备了更高导电性的、表面银化的Ag-Gr-CNTs/PI柔性复合膜。所制备的材料性质表明了其有望被应用于太阳能电池以及生物传感器等领域。5.对介孔碳(MC)进行功能化修饰,然后利用水热反应法将类石墨烯材料MOS2负载于MC表面,制得了MoS2/PDDA-MC复合材料、并将其应用于电化学传感研究。以该复合材料制得的修饰电极对L-半胱氨酸(L-Cys)具有良好的电催化能力,可望用于催化析氢、含硫有机小分子的检测。
关键词：制备应用研究
7、杨凯.功能化纳米石墨烯在生物医学领域的应用.
摘要：在最近几年，功能化纳米石墨烯由于具有独特物理化学性质在包括生物医学在内的很多领域都引起了广泛的关注。在本博士论文中，我们系统地研究了功能化纳米石墨烯在生物医学尤其是肿瘤诊疗方面的潜在应用，并对这类材料的生物学效应和毒性学行为进行了探讨。我们通过聚乙二醇修饰得到具有优良的水溶性和生物相容性的纳米石墨烯用于肿瘤成像及光热治疗；我们进一步研究不同表面修饰和不同尺寸的纳米石墨烯在生物体内的行为，并利用优化的纳米石墨烯实现了动物体内的超低光功率肿瘤光热治疗；同时我们还以纳米石墨烯为基底，构建基于纳米石墨烯的功能复
合物用于肿瘤多模式成像及成像指导下的肿瘤光热治疗；考虑到纳米材料的生物学效应和毒理学是重要的基础科学问题，我们还对纳米石墨烯在生物体内的分布、代谢、以及潜在毒性进行了系统的研究。主要的研究结果概括如下：第一章:简要概述了功能化纳米石墨烯的制备、在生物医学方面的应用以及潜在毒性问题，并着重阐述了本论文的选题依据和研究重点。第二章:我们使用聚乙二醇（PEG）修饰氧化石墨烯(GO)，从而制备具有良好生物相容性的nGO-PEG，然后使用荧光标记nGO-PEG进行活体肿瘤模型的荧光成像。小动物活体成像显示nGO-PEG在多种肿瘤模型中都有很高的富集，且具有较低的网状内皮系统吞噬。我们然后利用nGO-PEG在近红外的强吸收进行活体肿瘤的光热治疗，达到100%的肿瘤杀灭能力。第三章:我们使用水合肼分别还原GO和nGO-PEG得到不同尺寸的还原石墨烯(RGO)和超小尺寸的还原石墨烯（nRGO），然后使用支链状PEG(C18PMH-PEG)非共价修饰RGO和nRGO，从而制备出具有生物相容性的RGO-PEG和nRGO-PEG。我们然后研究了不同尺寸和不同表面修饰的纳米石墨烯在生物体内的行为，并实现了超低功率的肿瘤光热治疗。第四章:我们使用高温水热法制备还原石墨烯-四氧化三铁功能复合物（RGO-IONP），然后使用C18PMH-PEG非共价修饰得到RGO-IONP-PEG功能复合物。利用其固有的近红外强吸收、强磁性以及额外的荧光标记，我们实现了基于RGO-IONP-PEG功能复合物的肿瘤多模态成像（光声、磁共振和荧光成像），并首次实现了基于RGO-IONP-PEG 功能复合物成像指导下的肿瘤光热治疗。第五章:我们首次采用核素125I标记的方法来研究纳米石墨烯(nGO-PEG)在生物体内的长期分布以及潜在的长期毒性。通过尾静脉将125I标记的nGO-PEG注射入小鼠体内，我们发现nGO-PEG主要聚集在网状内皮系统包括肝和脾，但是可以通过尿液和粪便排出体外。我们还对实验小鼠的组织学和血液学进行分析，发现在我们使用的剂量（20mg/kg）下并没有对实验小鼠造成明显的毒性。第六章:我们系统研究了GO及其衍生物分别经口服和腹腔给药后在体内的行为以及潜在的毒性。我们发现通过口服给药的nGO-PEG很少被器官，而经腹腔给药，除了GO，功能化的纳米石墨烯包括nGO-PEG，RGO-PEG和nRGO-PEG主要被肝脾吸收。虽然GO及其衍生物在小鼠体内停留很长时间，但是我们通过对组织学和血液学分析并没有实验小鼠造成明显的毒性。总而言之，本论文对功能化纳米石墨烯以及功能复合物在生物医学上的应用，尤其在生物成像和肿瘤光热治疗等方面展开了较为系统的研究，并对纳米石墨烯的生物学效应和潜在毒性进行了较为深入的评价。
我们的研究成果有力地推进基于纳米石墨烯这一新型二维纳米材料在生物医学上的应用，也为发展探索基于纳米材料的新型肿瘤治疗方法提出了新的思路。
关键词：应用
8、王宏智，高翠侠. 石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其电化学性能. 《物理化学学
报(Wuli Huaxue Xuebao)》.2013, 29 (1), 117-122
摘要: 以苯胺和氧化石墨烯(GO)为原料, 采用电化学方法制备了石墨烯/聚苯胺(GP)复合材料. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱分析(XPS)对其结构、微观形貌进行了表征,并对复合材料电化学性能进行了测试. 结果表明, 复合材料保持了石墨烯的基本形貌, 聚苯胺颗粒均匀地分散在石墨烯表面, 复合材
料在500 mA·g-1的电流密度下比电容达到352 F·g-1, 1000 mA·g-1下比电容为315 F·g-1, 经过1000 次的充放电循环后容量保持率达到90%, 远大于石墨烯和聚苯胺单体的比电容. 复合材料放电效率高, 电解质离子易于在电极中扩散和迁移.
关键词：化学性能
9、袁小亚. 石墨烯的制备研究进展. 无机材料学报. 2011年6月第26 卷第6 期.
摘要: 近年来, 石墨烯以其独特的结构和优异的性能, 在化学、物理和材料学界引起了广泛的研究兴趣. 人们已经在石墨烯的制备方面取得了积极的进展, 为石墨烯的
基础研究和应用开发提供了原料保障. 本文大量引用近三年最新参考文献, 综述了石墨
烯的制备方法: 物理方法(微机械剥离法、液相或气相直接剥离法)与化学法(化学气相沉积法、晶体外延生长法、氧化?还原法), 并详细介绍了石墨烯的各种修饰方法. 分析比较了各种方法的优缺点, 指出了石墨烯制备方法的发展趋势.
关键词：制备
10、苏鹏，郭慧林. 氮掺杂石墨烯的制备及其超级电容性能. 物理化学学报.
2012, 28 (11), 2745-2753
摘要: 以氧化石墨烯(GO)为原料, 尿素为还原剂和氮掺杂剂, 采用水热法合成了
氮掺杂石墨烯. 利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、氮气吸脱附分析、电导率和电化学测
试对样品的形貌、结构、组成以及电化学性质进行表征. 结果表明:水热条件下尿素能有效地化学还原GO并对其进行氮掺杂; 通过调节原料与掺杂剂的质量比, 可以得到不同氮
掺杂含量的石墨烯, 氮元素含量范围为5.47%-7.56% (原子分数); 在6 mol·L-1的KOH电解液中, 氮元素含量为7.50%的掺杂石墨烯的超级电容性能最优, 即在3 A·g-1电流密度下首次恒流充放电比电容可达184.5 F·g-1, 经1200次循环后的比电容为161.7 F·g-1, 电容保持率为87.6%.
关键词：制备
11、Q. Jane Wang.Encyclopedia of Tribology. ISBN: 978-0-387-92896-8 (Print) 978-0-387-92897-5 (Online)
Description
The AT89C51 is a low-power, high-performance CMOS 8-bit microcomputer with 4K bytes of Flash Programmable and Erasable Read Only Memory (PEROM). The
device is manufactured using Atmel’s high d ensity nonvolatile memory technology
and is compatible with the industry standard MCS-51? instruction set and pinout. The
on-chip Flash allows the program memory to be reprogrammed in-system or by a conventional
nonvolatile memory programmer. By combining a versatile 8-bit CPU with
Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89C51 is a powerful microcomputer which provides a highly flexible and cost effective solution to many embedded control applications.
12、Kazuhiko Matsumoto. Frontiers of Graphene and Carbon Nanotubes. ISBN: 978-4-431-55371-7 (Print) 978-4-431-55372-4 (Online)
Description
The AT24C01A/02/04/08/16 provides 1024/2048/4096/8192/16384 bits of serial electrically erasable and programmable read-only memory (EEPROM) organized as
128/256/512/1024/2048 words of 8 bits each. The device is optimized for use in many
automotive applications where low-power and low-voltage operation are essential.
The AT24C01A/02/04/08/16 is available in space-saving 8-lead PDIP and 8-lead
JEDEC SOIC packages and is accessed via a two-wire serial interface. In addition,
the entire family is available in 5.0V (4.5V to 5.5V) and 2.7V (2.7V to 5.5V) versions.
第二部分文献总结练习
摘要：石墨烯具有完美的二维晶体结构，它的晶格是由六个碳原子围成的六边形，厚度为一个原子层。碳原子之间由σ键连接，结合方式为sp2杂化，这些σ键赋予了石墨烯极其优异的力学性质和结构刚性。石墨烯的结构比最好的钢铁强100倍，甚至还要超过钻石。在石墨烯中，每个碳原子都有一个未成键的p电子，这些p电子可以在晶体中自由移动，且运动速度高达光速的1/300，赋予了石墨烯良好的导电性。石墨烯是新一代的透明导电材料，在可见光区，四层石墨烯的透过率与传统的ITO薄膜相当，在其它波段，四层石墨烯的透过率远远高于ITO 薄膜。
关键词：结构导电性
[Description
Perfect graphene has a two-dimensional crystal structure which is surrounded by the six hexagonal carbon atoms, a thickness of one atomic layer.
Between the carbon atoms are connected by a σ bond, combined mode is sp2 hybridized, these σ bond gives graphene extremely excellent mechanical
properties and structural rigidity. Graphene is 100 times the hardness of steel than the best, even more than diamonds. In graphene, carbon atoms each key has an unpaired electron in the p, p electrons which can freely move in the
crystal, and the moving speed of up to 1/300 the speed of light, giving a good electrical conductivity of graphene. Graphene is a new generation of a
transparent conductive material, in the visible region, four graphene
transmittance quite conventional ITO film, in other bands, four graphene is far higher than the transmittance of the ITO film.
Keyword：structure conductance
第三部分科技论文图表练习
表1 项目信息表
项目合同金额
（万）团队人数投入成本
（万）
效益比
项目一60 3 20 39% 项目二100 4 15 60% 项目三80 4 8 10%
图1 系统呼叫流程图
图2 实验流程图
图3
图4
图5
第四部分心得体会
在文献检索课，学到了许多东西。为毕业设计做了准备，也为将来文献检索打好基础。在课上，学习了在中国知网搜索所需要的文献，写文献注意格式。在外文数据库中查阅英文文献。学习的外文数据库有EBSCO全文期刊数据库、Web of Science、SpringerLink图书和期刊。期刊文章的英文简写。在网页里复制的文字注意格式，当遇到特殊符号，需要改动。或者拷贝在TXT里在拷贝到Word里。写结构式摘要时，要写明目的、采用方式、得到结果、得出结论。在毕业论文里插入三线表格、数据的趋势图片，以及用公式描述的图片趋势。在Word中插入图片要注意有编号，图片和描述的内容尽量在一页里。
在课上学习内容不难，但特别实用。对将来毕业设计还有查找文献都有很大帮助。现在刚开始入门，将来要不断加强。学会有效高效的查阅资料。
武汉工程大学 文献检索课 综合实习报告 检索课题（中英文）：Today’s average car cortains more than 15000 separate, individual parts that must work together.These parts can grouped into four major categories:engine,body,chassis and electrical equipment. 现代汽车有超过15000个零件组成，分成几个必须在一起工作的功能部分，重要包括4个功能部分：引擎，车身，底盘和控制。 姓名: X X 学号： 系（院）：总成绩______________________ 班级（文献检索课）： 说明及要求 1、本报告中的题录格式书写要求：第一作者、文献标题、文献出处（刊名、年、卷期、起止页码），参照以下格式： Morse SP. Factors in the emergence of infectious disease. Emerg Infect Dis 1995; 53(2): 117-21 2、若指定数据库查不到相关文献，写出检索式，在“检出篇数”一项内填写零。 3、检出篇数指按检索词或检索式实际检出的篇数，而非经人工筛选的切题篇数。列出题录可经人工筛选出最切题的。 4、检索式包括检索词、字段限定、检索途径（简单或高级检索等） 5、在检索结果不理想时，如检出篇数为零时可进行检索词调整，在报告中应对检索策略作说明。 6、“综合检索实习报告”为本课程考核形式，5月30日前由各班班长统一收齐后交报告的打印稿。如两份检索报告相同，两份都记为零分。
有机功能化石墨烯的制备及其应用 张丽园1，2 ，姚 远 2 （1.蚌埠学院应用化学与环境工程系，安徽蚌埠233000； 2.合肥工业大学化工学院，合肥230009） 摘要：石墨烯是一种新型的二维平面纳米材料，其所具有的单原子层结构使它拥有许多新奇的特性，从2004年被发现以来，引起了科学界的高度重视，目前已成为了材料学、物理学、化学等学科领域的研究热点。然而由于石墨烯易于团聚堆积成石墨，不能均匀的分散在基体中，这很大程度上限制了它的应用。为了将石墨烯与其它物质有效复合，充分发挥其在电子学、生物医学、催化、传感器、储能等领域的优良特性，对其进行功能化改性是有效的方法之一。着重介绍了石墨烯有机功能化制备方法及其应用的最新研究进展，并对石墨烯的功能化发展方向进行了展望。 关键词：石墨烯；氧化石墨；有机功能化；表面改性 中图分类号：O6－1文献标志码：A 文章编号：1671－380X （2012）08－0016－05Preparation and Application of Organo －Functionalized Graphene ZHANG Li －yuan 1，2 ，YAO Yuan 2 （1.Department of Chemistry and Environmental Engineering ，Bengbu College ，Bengbu 233000，China ； 2.School of Chemical Engineering Hefei University of Technology ，Hefei 230009，China ） Abstract ：Graphene is a novel two －dimensional nanomaterial with a flat monolayer of carbon atoms structure ，which has contributed to its unique features.Since it had been discovered in 2004，the graphene has attracted a great deal of attention worldwide in the sciences ，and became the focus of the researches all over the world.How-ever ，the structure of the graphene has lots of limitations in the applications in compounding with other materials ，and restricted its wide usage.To materialize the prospect applications as much as possible in the field of electron-ics ，biomedicine ，catalysis ，sensors ，energy storage etc.The key is to ograno －functionalized graphene in a con-trolled way.This paper emphasized on some common preparations and the applications of organo －functionalized graphene.Besides ，the developing trend of organo －functionalizing of graphene was forecasted.Key words ：Graphene ；Graphene Oxide ；Organic Functionalize ；Surface Modification 1 引言 石墨烯是一种新型的具有单原子层结构的二维 平面纳米材料，从2004年被发现以来，引起了科学界的高度重视，目前已成为了材料学、物理学、 化学等学科领域的研究热点［1］ 。其独特的二维蜂窝状晶格结构，使其拥有许多新奇的特性，如：较高的杨氏模量（ 1100GPa ）、载流子迁移率（2?105cm 2/（V ·s ））、热导率（ 5000J /（m ·K ·s ））和比表面积（理论值2630m 2/g ），还具有分数量子霍尔效应、量子霍尔铁磁性和激子带隙等 现象 ［2］ ，这些特性使得石墨烯在纳米电子学、纳 米复合物、氢气超级电容器等领域有着广泛潜在的 应用［3］ ；其特有的单原子层结构和较大的表面积 的特性还可使其在生物医学方面得到应用［4］ 。然而理想石墨烯易团聚堆积成石墨形态，并不利于与 其它物质进行复合，使其的应用受到了大幅限制。为了解决这个问题，石墨烯的有机功能化改性是非常有效的方法，极大地拓展了石墨烯的应用领域。基于材料化学的角度，对石墨烯的表面有机改性及其应用等方面进行简要的综述。 · 61·第34卷第8期2012年8月宜春学院学报 Journal of Yichun College Vol.34，No.8Aug.2012 * 收稿日期：2012－05－31 基金项目：安徽省高等学校自然科学基金（KJ2009B212Z ）。 作者简介：张丽园（1980－），男，安徽凤阳人，博士生，主要从事绿色化学和材料学研究。
石墨烯基材料做电极材料的机遇与挑战近年来,高性能电化学储能装置的需求量大幅上升,于是很多学者都开始投入到对更卓 越电极材料的开发和研究中。在这方面，石墨烯基材料吸引了大量目光。由于能提升现有设备性能，并使下一代设备更实用，石墨烯基材料被看作是前景深远的高性能电极材料。 碳材料广泛应用于不同的储能设备，并发挥着非常重要的作用。然而，由于多孔碳材料和纳米碳材料密度低，高碳含量电极的存储密度也总是很低，因而造成体积能量密度低。 尽管石墨烯也面临同样问题，甚至情况更严重，但经过石墨烯和电极结构设计的可控组合，还是可以得到高密度石墨烯基电极。此外，在许多情况下，组装的集成石墨烯基电极不含任何导电剂和粘结剂，因此能进一步帮助提升体积能量密度。
作为电化学储能装置的潜在电极材料，石墨烯具有许多其他传统碳材料和纳米碳材料所没有的优越性。石墨烯物理结构稳定、比表面积大、导电性良好，对大多数电化学储能装置来说，它几乎是一种完美材料。 此外，石墨烯的输出性能也取得了很多令人瞩目的进步：利用二维层状结构能构建出各种三维结构，还具备可调节的孔隙结构。我们在论文中综述了石墨烯基材料在液态锂离子电池、锂硫电池、锂氧电池、NIB和SC等方面的应用。我们研究发现，将石墨烯应用于这些装置，能大大提高其性能。 石墨烯的几个显著优势如下： 1.石墨烯在实际应用于非碳材料时，是一种有利的碳基材。它应用容易，比表面积大，使得在其表面实现其他活性成分的杂交和均匀散布更加容易，这也极大提高了这些成分的利用率。此外，利用石墨烯在两个活性粒子甚至是整个电极间构建互联的导电网络也是轻而易举。这样的网络有助于提高电极的循环稳定性。 2.通过在装置中使用石墨烯代替传统碳材料，能实现高体积能量密度。石墨烯为高体积能量密度装置的组装提供了潜在解决方案。 3.柔性石墨烯有望制造柔性储能装置。使用石墨烯及其组件可以制备出具有高度柔韧性的集流体，为我们提供了一种取代脆性金属集流体的方法。此外，利用石墨烯还能制备出集成柔性电极，有助于解决在反复弯曲过程中集流体活性材料分离的问题。 除了以上几点，石墨烯相较于传统碳材料还具有多种优越性能，可能有助于促进各种新型电池系统的实际应用。新近研究报告指出，高能室温钠硫电池通过碳/硫复合材料作为电极。我们可以预料，石墨烯可以进一步帮助提升这类电池的性能。还有研究发现，石墨烯基复合材料可作为锌空气电池的高效电催化剂。在种种结果之上，我们不难看出，石墨烯在未来能源储存装置应用中的巨大潜力。
多孔石墨烯材料的研究进展 摘要：多孔石墨烯材料同时结合了石墨烯和多孔材料的优点，具有独特的二维结构及优异的理化性质，是一种具备巨大应用潜力的新型纳米碳质材料。然而单一的石墨烯材料很难充分满足各个领域的应用需求，且石墨烯片层容易堆叠和团聚，制约了其实际应用的发展。通过掺杂、改性、组装和复合等手段制备石墨烯衍生物及石墨烯纳米复合物等石墨烯基材料可以丰富并优化石墨烯的性质，拓展并提升石墨烯的性能，对于促进石墨烯的实际应用具有重大意义。作为一种新型石墨烯衍生物，多孔石墨烯以其二维片状结构、超高比表面积、开放的能带间隙、丰富的活性位点等特性吸引了研究者的很大关注。 关键词：石墨烯；杂化；石墨烯衍生物 引言 如果以化学家的视角将人类和世界写成一本书，碳元素必将会跻身关键词之列：从碳基生命到无机碳素，从史前壁画到太空天梯，从钻木取火到蒸汽革命，再从笔墨纸砚书酒花到柴米油糖酱醋茶，碳的身影无处不在，不可替代。作为世界上最为普遍和奇妙的元素，碳变化多端的魅力归因于其电子轨道杂化方式的多样性及其特殊的成键能力和成键方式。碳原子含有四个价电子，往往以sp，sp2和sp3等杂化形式构成具有不同性质的单质或化合物。以碳单质为例，碳元素存在多种结构、性质迥异的同素异形体。其中sp杂化形式的卡宾碳异常活泼，不易单独稳定存在；sp3杂化的金刚石稳定、超硬、价高，化学修饰较困难；sp2杂化的石墨、石墨烯化学修饰较易且具有独特的电子共轭体系，此外还存在杂化形式介于sp2杂化和sp3杂化之间的富勒烯及包含多种杂化形式碳原子的无定形碳等等。碳家族的众多成员极大丰富了碳质材料的性质，为其在各领域的广泛应用奠定了基础[1]。 1石墨烯及石墨烯基材料 石墨烯即单层或少层石墨薄片，是sp2杂化碳原子按照蜂窝状六元环结构排列而成的二维平面网络结构。2004年，曼彻斯特大学的Novoselov和Geim教授研究组利用机械剥离法成功得到独立存在的单原子层石墨烯，两位物理学家因这一开创性的发现在2010年共同获得诺贝尔物理学奖。然而当我们认真地追根溯源时，会发现石墨烯并非一颗横空出世的新星，围绕石墨烯的讨论已经在科学界
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
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
《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
石墨烯材料研究现状及应用前景 崔志强 （重庆文理学院材料与化工学院，重庆永川402160） 摘要：近几年来, 石墨烯材料以其独特的结构和优异的性能, 在化学、物理和材料学界引起了轰动。本文引用大量最新的参考文献,阐述了石墨烯的制备方法如机械剥离法、取向附生法、加热 SiC 法、爆炸法、石墨插层法、热膨胀剥离法、电化学法、化学气相沉积法、氧化石墨还原法、球磨法等，分析了各种制备方法的优缺点。论述了石墨烯材料在透明电极、传感器、超级电容器、能源储存、复合材料等方面的应用，同时简要分析了石墨烯材料研究的现实意义，展望了其未来的发展前景。 关键词：石墨烯材料；制备方法；现实意义；发展现状；应用前景 中图分类号: TQ323 文献标识码:A 文章编号: Research status and application prospect of graphene materials Cui Zhiqiang (Faculty of materials and chemical engineering, Chongqing Academy of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing 402160) Abstract: In recent years, graphene has caused a sensation in chemical, physical and material science due to its unique structure and excellent properties. Cited in this paper a large number of the latest references, expounds the graphene preparation methods such as layer method, thermal mechanical stripping method, orientation epiphytic method, heating SiC method, explosion, graphite intercalation expansion stripping method, electrochemical method, chemical vapor phase deposition method, graphite oxide reduction method, ball milling method, and analyze the advantages and disadvantages of various preparation methods. This paper discusses the application of graphene materials in transparent electrodes, sensors, super capacitors, energy storage and composite materials, and briefly analyzes the practical significance of the study of graphene materials, and gives a prospect of its future development. Keywords: graphene materials; preparation methods; practical significance; development status; application prospect 0 引言 1985 年英美科学家发现富勒烯[1]和1991 年日本物理学家Iijima 发现碳纳米管[2]，加之英国曼彻斯特大学科学家于2004 年成功制备石墨烯[3]之后，金刚石（三维）、石墨（三维）、石墨烯（二维）、碳纳米管（一维）和富勒烯（零维）组成了一个完整的碳系材料“家族”。从理论上说，石墨烯是除金刚石外所有碳晶体的基本结构单元，如果从石墨烯上“剪”出不同形状的薄片，进一步就可以包覆成零维的富勒烯，卷曲成一维的碳纳米管，堆叠成三维的石墨，如图1 所示[4]。由于石墨烯优异的电学、热学、力学性能，近年来各国科研人员对其的研究日益增长，已经是材料科学领域的研究热点之一。2010 年诺贝尔物理学奖揭晓[5-6]之后，人们对石墨烯的研究和关注越来越多，新的发现不断涌现。在不断深入研究石墨烯的制备方法和性质的过程中，其应用领域也在不断扩大。由于石墨烯缺乏带隙以及在室温下的超高电子迁移率、低于银铜的电阻率、高热导率[7]等，在光电晶体管、生化传感器、电池电极材料和复合材料方面有着很高
文献检索学习心得体会（精选3篇） 文献检索学习心得体会一:学习文献检索心得体会本学期,我们学习了一门很特别而且很有用的学科,名字叫文献检索,这门课程给我带来了不少收获。文献检索课程是高校教学中不可缺少的一门课程, 是素质教育中重要的组成部分,是当代大学生必须掌握的基本技能。文献检索教育是培养我们大学生的信息意识,使我们掌握用手工方式和计算机方式从各种文献或互联网中获取知识和信息的一种科学方法学,是信息素养教育中重要的组成部分, 是大学生素质教育中不可缺少的一个环节。高校的文献检索课作为我国高校情报用户教育的主要形式,是学生学习信息知识、掌握信息检索技术、普及信息素质教育的基础课,它和外语、计算机等一样是当代大学生必须掌握的基本技能。所以,对我们来说,文献检索十分有必要。而且我们必须好好掌握这样一门课程。 文献检课程从第五周开始,到十三周结束,在这期间,通过网络学习,我们对计算机检索基础知识、中文数据库检索、专利基础知识及专利数据库检索、常用英文数据库检索等检索知识和方法有了一个深刻的了解;通过上机实验,我们经过实际操作,对清华数据库、维普数据库、方正电子图书数据库以及springer数据库、ei village 2 数据库等各类中英文数据库都加深了印象。同时,学习了具体的文献检索知识,对于我们的日常的学习和工作也很有帮助,例如,当我们需要查询专业课程的相关文献用以学习的时候,我们便可以利用这些文献检索数据库来搜索到我们所需要的论文和书籍。另外,在必要的时候,为了方便搜索,我们还可以在网上申请个人图书馆,专门查询一些自己所需的不易随便下载的文献。 学习了文献检索这门课程,我才发现,通过图书馆的电子资源,我们可以查询到许许多多的有用文献,对我们的学习具有相当大的作用,另外,还让我形成了借助这些数据库进行自主学习的习惯,只要有需要,我就会在这些数据库中查询自己感兴趣的东西,用来丰富自己的综合知识。可以说,通过文献检索的学习,我了解到了很多我以前所不知道的东西,以前在需要学习资料的时候不知道在哪里找,而现在完全不用茫然无头绪了,各种数据库所包含的强大的检索功能和丰富的信息资源,给我提供了很大的帮助。 当然,文献检索这门课程很有用,可是要学好也不是很容易,我们必须多练习、多搜索,经常去查询、去摸索,并且要仔细的静下心来学习,只有真正熟悉了各种数据库的检索方法,掌握正确的检索方法,才能够快速而准确的找到自己真正所需要的文献资料。听过这段时间的学习,我要感谢老师的耐心教学,要感谢同学们的热心指导,感谢你们的帮助让我顺利完成了这门课程,并学到许多有用的东西。 文献检索学习心得体会二:学习文献信息检索的心得体会(1895字) 本学期通过选修课的形式学习了文献信息检索,但我却认为文献信息检索是一门十分重要并且值得学习的课程,因为在21世纪经济和信息全球化的今天,身边有着成千上万的信息,而且新信息的更新速度是非常快,如何能快速准确的掌握信息对于我们的学习、工作都有极大的作用,而文献信息检索作为一门可以快速且有效搜索大量有价值信息的学科就表现出了它的重要性。
For personal use only in study and research; not for commercial use 石墨烯的十大用途 石墨烯是世界上已经发现的最薄、最坚硬的物质。美国一位工程师杰弗雷用形象地比喻了石墨烯的强度：将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上，如想用一支铅笔戳穿它，需要一头大象站在铅笔上。 这么薄而又坚硬的石墨烯有什么用途呢？ 1、制造下一代超级计算机。石墨烯是目前已知导电性能最好的材料，这种特性尤其适合于高频电路，石墨烯将是硅的替代品，可用来生产未来的超级计算机，使电脑运行速度更快、能耗降低。 2、制造“太空电梯”的缆线。科学家幻想将来太空卫星要用缆线与地面联接起来，那时卫星就成了有线的风筝，科学家现在终于找到了可以制造这种太空缆线的特殊材料，这就是石墨烯。 3、可作为液晶显示材料。石墨烯是一种“透明”的导体，可以用来替代现在的液晶显示材料，用于生产下一代电脑、电视、手机的显示屏。 4、制造新一代太阳能电池。石墨烯透明导电膜对于包括中远红外线在内的所有红外线的高透明性，是转换效率非常高的新一代太阳能电池最理想材料。 5、制造光子传感器。去年10月，IBM的一个研究小组首次展示了他们研制的石墨烯光电探测器。 6、制造医用消毒品和食品包装。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长，而人类细胞却不会受损。利用石墨烯的这一特性可以制作绷带，食品包装，也可生产抗菌服装、床上用品等。 7、创制“新型超强材料”。石墨烯与塑料复合，可以凭借韧性，兼具超薄、超柔和超轻特性，是下一代新型塑料。 8、石墨烯适合制作透明触摸屏、透光板。 9、制造晶体管集成电路。石墨烯可取代硅成为下一代超高频率晶体管的基础材料，而广泛应用于高性能集成电路和新型纳米电子器件中。 10、制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，具有军事用途。
关于石墨烯和石墨烯复合材料的综述 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。自从2004年发现以来，研究者对这种材料在未来技术革命方面提出了大量的建设性创意，石墨烯被认为是未来能够取代硅的一种新型电子材料。石墨烯是只有一个原子厚的结晶体，具有超薄、超坚固和超强导电性等特性，其优异的电学、热学和力学性能，在纳米电子器件、储能材料、光电材料等方面的潜在应用价值引起了科学界新一轮的“碳”热潮。 它不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬，仅仅是一个原子的厚度，并形成了高质量的晶体格栅，石墨烯的结构，是由碳原子六角结构紧密排列构成的二维单层石墨，是构造其他维度碳质材料的基本单元。它可以包裹形成0维富勒烯，也可以卷起来形成一维的碳纳米管，同样，它也可以层层堆叠构成三维的石墨。 石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。 这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。 大量制备尺寸、厚度可控的石墨烯材料对石墨烯基材料的应用具有重要的意义。制备石墨烯可以归结为两个基本的思路：一是以石墨为原料，通过削弱以及破坏石墨层间的范德华力来剥开石墨层从而得到石墨烯：二是基于活性碳原子的定向组装，“限制”碳原子沿平面方向生长。基于上述思想，化学剥离法、SiC 表面石墨化法和金属表面外延法等一些新的方法相继被报道。本人通过大量的归纳总结，共总结出以下七种方法。 机械剥离法就是利用机械力，将石墨烯片从具有高度定向热解石墨(Highly
基于石墨烯的锂离子电池负极材料 研究进展 院系：材料科学系 专业：材料学 姓名：雷冰冰 学号：14210300023
基于石墨烯的锂离子电池负极材料研究进展 摘要：锂离子电池因其质量轻、能量密度大、安全的优点，广泛应用于便携式电子设备领域，逐步成为了应用最佳和最有发展前途的能源。为了进一步提高锂离子电池的能量密度、循环寿命，需要进一步开发新的负极材料。由于石墨烯具有优越的导电性、超高的比表面积和很好的机械强度等特点, 其在锂离子电池负极材料方面显示出潜在的应用前景[1]。本文综述了目前世界上对于基于石墨烯材料的锂离子电池负极材料的研究现状。并对现有研究存在的不足做出了评价和预测了未来的研究方向。 关键词：锂离子电池；负极材料；石墨烯 前言：相比其他可充二次电池，锂离子电池中具有高的比容量、相对低的自放电、长的循环寿命和小的环境污染等优点，被广泛应用于便携式电子设备中。近几年能源环境问题及世界各国发展电动车的需求，因此迫切需要开发更高能量密度(高比容量)、更高功率密度(高的倍率性能)和更长循环寿命(优越的循环性能)的锂离子电池。锂离子电池电化学性能的提高关键因素在于其正负极材料的提升。 目前，商业化的锂离子电池负极材料石墨具有理论比容量低(372 mAhg-1)和锂离子传输系数低(10-7~10-10cm2s-1)等缺点严重限制了锂离子电池性能的进一步提升。因此，开发设计高比容量、高倍率性能和优越循环性能的新型锂离子电池负极材料至关重要。新型纳米碳材料
-石墨烯具有优异的导电性、超高的比表面积和很好的机械强度等优点，被认为是最有潜力的锂离子电池负极材料[2]。是当前科学领域研究的热点。但是，石墨烯纳米片层之间由于范德华力作用容易发生堆积或团聚等问题，并且常用的化学合成法得到的石墨烯一般具有较多的残余含氧官能团；这些因素都会影响石墨烯作为负极材料的循环性能和倍率性能。因此，对石墨烯材料的结构改进、表面官能团改性以及运用掺杂、复合等手段来改进石墨烯作为锂离子电池负极材料的研究是当今的热点。本文就以上几个方面对最新的石墨烯基锂离子电池负极材料研究进展进行了综述，并对目前存在的问题和未来发展方向提出了自己的看法。 石墨烯基材料储锂性能： 1、原理解释：材料的性能是由其结构决定的。弄清楚性能背后的结构性原理对实验的可重复性意义重大，并对未来的继续研究具有重要的指导和预测作用。因此，机理解释方面的研究工作是非常重要的部分。Nasir[3]等人总结了前人有关石墨烯及其衍生材料在能量存储和转换方面的制备和应用，得出石墨烯复合材料的性能不仅依靠单独组分的性能，也与它们之间的相互作用有很大的关系；所以控制复合物中组分配比，密度，化学键的种类以及空间结构是很关键的。同时，该课题组也提出了一些建设性的看法，可以通过掺杂不同元素或者采用3D结构以防止石墨烯重新堆叠，露出石墨烯表面；可以通过改善晶体与石墨烯之间的物理化学作用提高石墨烯复合材料在使用中的稳
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第二章石墨烯应用领域 石墨烯因其独特的电学性能、力学性能、热性能、光学性能和高比表面积，近年来受到化学、物理、材料、能源、环境等领域的极大重视，应用前景广阔，被公认为21世纪的“未来材料”和“革命性材料”。具体在五个应用领域：一是储能领域。石墨烯可用于制造超级电容器、超级锂电池等。二是光电器件领域。石墨烯可用于制造太阳能电池、晶体管、电脑芯片、触摸屏、电子纸等。三是材料领域。石墨烯可作为新的添加剂，用于制造新型涂料以及制作防静电材料。四是生物医药领域。石墨烯良好的阻隔性能和生物相容性，可用于药物载体、生物诊断、荧光成像、生物监测等。五是散热领域。石墨烯散热薄膜可广泛应用于超薄大功耗电子产品，比如当前全球热销的智能手机、IPAD 电脑、半导体照明和液晶电视等。 中国科学院预计，到2024年前后，石墨烯器件有望替代互补金属氧化物半导体（CMOS）器件，在纳米电子器件、光电化学电池、超轻型飞机材料等研究领域得到应用。目前，全球范围内仅电子行业每年需消耗大约2500吨半导体晶硅，纯石墨烯的市场价格约为人民币1000元/g ，其若能替代晶硅市场份额的10%，就可以获得5000亿元以上的经济利益；全球每年对负极材料的需求量在2.5万吨以上，并保持了20%以上的增长，石墨烯若能作为负极材料获得锂离子电池市场份额的10%，就可以获得2500吨的市场规模。可见，石墨烯具有广阔的应用空间和巨大的经济效益。
正是在这一背景下，目前国内外对石墨烯技术的应用研究如火如荼，具体应用如下： 2.1 石墨烯锂离子电池 锂离子电池具有容量大、循环寿命长、无记忆性等优点，目前已成为全球消费类电子产品的首选电池以及新能源汽车的主流电池。高能量密度、快速充电是锂电池产品发展的必然趋势，在正极材料中添加导电剂是一种有效改善锂电性能的途径，可大大增加正负极的导电性能、提高电池体积能量密度、降低电阻，增加锂离子脱嵌及嵌入速度，显著提升电池的倍率充放电等性能，提高电动车的快充性能。 所谓石墨烯电池并非整个电池都用石墨烯材料制作，而是在电池的电
石墨烯材料简介 在构成纳米材料的众多元素中，碳元素值得我们格外重视。作为自然界中性质最为奇特的元素，碳（C）在原子周期表中的序号为六，属于第Ⅳ族。碳原子一般是四价的，最外层有4个电子，可与四个原子成键。但是其基态只有两个单电子，所以成键时总是要进行杂化。由于较低的原子序数，碳原子对外层电子的结合力强，表现出较高的键能，容易形成共价键，故自然界中碳元素形成的化合物形式丰富多彩。 关于碳与碳原子之间或碳与其它原子间以共价键相结合，有杂化轨道和分子轨道的理论。在形成共价键过程中，由于原子间的相互影响，同一个原子中参与成键的几个能量相近的原子轨道可以重新组合，重新分配能量和空间方向，组成数目相等的，成键能力更强的新的原子轨道，称为杂化轨道。在有机化合物中，碳原子的杂化形式有三种：sp3、sp2和sp杂化轨道。以甲烷分子（CH4）为例，碳原子在基态时的电子构型为1S22S22Px12Py12Pz0按理只有2px和2py可以形成共价键，键角为90°。但实际在甲烷分子中，是四个完全等同的键，键角均为109°28′。这是因为在成键过程中，碳的2s轨道有一个电子激发到2Pz轨道，3个p轨道与一个s轨道重新组合杂化，形成4个完全相同的sp3杂化轨道。每个轨道是由s/4与3P/4轨道杂化组成。这四个sp3轨道的方向都指向正四面体的四个顶点，轨道间的夹角是109°28′。得益于碳原子丰富多样的键合方式和强大的键合能力，氧、氢、氮等各种元素被有机的组合在一起，形成碳的化合物，最终构成了令人惊叹的生命体。 碳元素广泛存在于自然界，其独特的物性和多样的形态随着人类文明的进步而逐渐被发现。由于碳原子之间不同的杂化方式，能形成结构和性质迥异的多种同素异型体，其中最为人知的存在形式是金刚石和石墨。当每个碳原子与四个近邻碳原子以共价键结合（sp3杂化）时，形成各向同性的金刚石。此时，四个价电子平均分布在四个轨道中，形成稳定的σ键，而且没有孤电子对的排斥，非常稳定。因此金刚石是自然界中坚硬的材料。而当碳原子表现为sp2杂化时，碳原子在同一平面内与三个近邻原子以共价键结合；第四个价电子成为共有化电子：未经杂化的p轨道垂直于杂化轨道，与邻原子的p轨道成π键。当出现多个双键时，垂直于分子平面的所有p轨道就有可能互相重叠形成共轭体系，柔软的石墨和某些烷烃中的碳原子即以此形式存在。
石墨烯基础材料的光电特性 Inhwa Jung 在这研究报告中，石墨烯基础材料的光电性能被调查，特别是研究具有氧化石墨单层的石墨烯氧化物的物理和化学性质和它的化学简式与石墨的不同。尽管氧化石墨在一百多年前就被Brodie（在1859年）合成，但直到现在特殊层还没被深入研究，与我们正在研究的石墨烯氧化物比较，物理学家在原始石墨烯(石墨的一个层)发现了卓越的物理输送特性同时也显示石墨烯在纳米电子方面的潜力;这提高我们对包括石墨烯氧化物在内的化学法改变石墨性质的兴趣。 从石墨烯的光学性质方面来看，为了识别和测量石墨烯基底的有效光学性质，由于由硅上的薄介电层组成的基底的作用，一个直截了当的方法被提出。通过这个方法和优化介电层的厚度，获得石墨烯基底独特晶片和基底的的巨大差别。选择合适的光学性能和介电层的厚度，氧化石墨的有效折射率和光学吸收系数可以减少氧化石墨，通过对比预测与实际测量的差别可以获得石墨烯。 椭圆光度法成像是一种为光学成像和表征超薄材料（1nm~）例如特殊化学法改变的石墨烯晶片和少层氧化石墨烯晶片保持电势的方法，单独使用椭圆光度法成像无论能否确定它的光学性质和厚度都是非常有趣的，传统的光谱椭圆光度法也可以应用到比特殊晶片宽数毫米的多层叠加的氧化石墨上。利用两种成像方法得到的结果对比最大的区别在于光学性质的差异。观察热处理过的单体和多层叠加，多层叠加和单层的区别类似氧化石墨（无论是特殊晶片还是多层叠加）的对比结果。分别从轮廓仪和AFM得到厚度，解释厚度和光学性质在热处理时会改变的模型被提出。 电学特征是前面提及的异常原始石墨性能基本的技术领域，通过在真空中加热单层石墨氧化物(沉积于基体)对材料的电阻率进行了监测。通过监测随时间和温度响应的电导率能够表明,导电率的变化可能与一个激活的化学过程有关, 并由此可以获得活化能(势垒高度)。通过高达85 S/m的时间温度曝光可以知道单层的氧化石墨的导电率，其次在真空中加热并与气相肼发生化学还原可以成倍地得到更高的导电率，如原始石墨一样，氧化石墨导电率对电场方向很敏感，伏安测量还表明，氧化石墨的电气性能与石墨烯存在差别。 在特殊气体中对石墨氧化物进行初步的灵敏度的测量，结果表明石墨氧化物可以作为传感器的材料，于是用以测量灵敏度和特殊气体浓度的方案被提出和讨论，该方法建立在光学检测上，因此这篇论文会涉及光学特性在实际生活中的潜在应用。