石墨烯修饰的电极材料制备及其应用研究
随着科技的不断发展，人们对于材料技术的要求也愈加高涨。电极材料在电化学、能源储存等方面有重要的应用价值。而石墨烯作为一种拥有极高的电导率和导热率、表面积大、力学强度高等优良特性的材料，逐渐被人们所重视，并成为电极材料的研究热点之一。本文将从石墨烯电极材料的制备方法、表征技术以及石墨烯修饰电极材料在电化学、能源储存等方面的应用研究展开阐述。
一、石墨烯电极材料的制备方法
石墨烯电极材料的制备方法主要包括机械法、氧化还原法、化学气相沉积法等
多种方法。其中机械法是最早被发现的制备方法之一，该方法是通过机械剥离方法从石墨中制备出石墨烯。但是，机械法制备出的石墨烯质量不稳定、生产成本高等问题限制了其应用领域。而氧化还原法和化学气相沉积法则是目前广泛采用的方法。氧化还原法将石墨烯氧化后再通过还原制备出石墨烯，而化学气相沉积法则是通过化学反应把石墨烯沉积在基底表面。两种方法能够制备出优质的石墨烯，特别是化学气相沉积法在纯度和单层石墨烯的制备方面更胜一筹。
二、石墨烯电极材料的表征技术
石墨烯电极材料的表征技术是石墨烯电极材料研究的重要部分。常见的表征技
术包括拉曼光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等。其中拉曼光谱技术能够定量、非破坏地测量石墨烯的单层厚度和结构信息，是石墨烯电极材料表征技术中最常用的方法之一。另外，透射电子显微镜也是石墨烯电极材料中经常使用的表征技术，它能够直接显示出石墨烯的单层结构，并可以准确测定它的薄厚情况。
三、石墨烯修饰电极材料在电化学、能源储存等方面的应用研究
石墨烯修饰电极材料在电化学、能源储存等领域的应用研究得到了广泛关注。
其优越的电导率和导热率，高的比表面积以及抗腐蚀性使得它在电池、超级电容器、传感器等领域有着非常广泛的应用前景。
在电池领域，石墨烯修饰电极材料的应用主要是针对锂离子电池。采用石墨烯
作为电极材料可以大大提高电池的放电容量和循环寿命，同时也可以增加电池的充电速率和功率密度。在超级电容器领域，石墨烯修饰电极材料的应用也有很大的潜力。石墨烯的高比表面积能够提高电容器的电极比表面积以及电容器的能量密度、功率密度等性能指标。
此外，石墨烯修饰电极材料在传感器、生物传感器等领域的应用也在不断拓展。采用石墨烯修饰电极材料可以大大提高传感器的灵敏度和稳定性，同时石墨烯还具有良好的生物相容性，能够应用于基于生物传感器的生物医学研究和治疗。
综上所述，石墨烯修饰的电极材料具有广泛的应用前景，它将成为未来电化学
和能源储存领域的重要研究方向。随着技术的不断升级和创新，相信我们对于石墨烯修饰电极材料的理解和应用会越来越深入，为我们的生活带来更多现实的应用价值。
石墨烯修饰的电极材料制备及其应用研究 随着科技的不断发展，人们对于材料技术的要求也愈加高涨。电极材料在电化学、能源储存等方面有重要的应用价值。而石墨烯作为一种拥有极高的电导率和导热率、表面积大、力学强度高等优良特性的材料，逐渐被人们所重视，并成为电极材料的研究热点之一。本文将从石墨烯电极材料的制备方法、表征技术以及石墨烯修饰电极材料在电化学、能源储存等方面的应用研究展开阐述。 一、石墨烯电极材料的制备方法 石墨烯电极材料的制备方法主要包括机械法、氧化还原法、化学气相沉积法等 多种方法。其中机械法是最早被发现的制备方法之一，该方法是通过机械剥离方法从石墨中制备出石墨烯。但是，机械法制备出的石墨烯质量不稳定、生产成本高等问题限制了其应用领域。而氧化还原法和化学气相沉积法则是目前广泛采用的方法。氧化还原法将石墨烯氧化后再通过还原制备出石墨烯，而化学气相沉积法则是通过化学反应把石墨烯沉积在基底表面。两种方法能够制备出优质的石墨烯，特别是化学气相沉积法在纯度和单层石墨烯的制备方面更胜一筹。 二、石墨烯电极材料的表征技术 石墨烯电极材料的表征技术是石墨烯电极材料研究的重要部分。常见的表征技 术包括拉曼光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等。其中拉曼光谱技术能够定量、非破坏地测量石墨烯的单层厚度和结构信息，是石墨烯电极材料表征技术中最常用的方法之一。另外，透射电子显微镜也是石墨烯电极材料中经常使用的表征技术，它能够直接显示出石墨烯的单层结构，并可以准确测定它的薄厚情况。 三、石墨烯修饰电极材料在电化学、能源储存等方面的应用研究
石墨烯修饰电极材料在电化学、能源储存等领域的应用研究得到了广泛关注。 其优越的电导率和导热率，高的比表面积以及抗腐蚀性使得它在电池、超级电容器、传感器等领域有着非常广泛的应用前景。 在电池领域，石墨烯修饰电极材料的应用主要是针对锂离子电池。采用石墨烯 作为电极材料可以大大提高电池的放电容量和循环寿命，同时也可以增加电池的充电速率和功率密度。在超级电容器领域，石墨烯修饰电极材料的应用也有很大的潜力。石墨烯的高比表面积能够提高电容器的电极比表面积以及电容器的能量密度、功率密度等性能指标。 此外，石墨烯修饰电极材料在传感器、生物传感器等领域的应用也在不断拓展。采用石墨烯修饰电极材料可以大大提高传感器的灵敏度和稳定性，同时石墨烯还具有良好的生物相容性，能够应用于基于生物传感器的生物医学研究和治疗。 综上所述，石墨烯修饰的电极材料具有广泛的应用前景，它将成为未来电化学 和能源储存领域的重要研究方向。随着技术的不断升级和创新，相信我们对于石墨烯修饰电极材料的理解和应用会越来越深入，为我们的生活带来更多现实的应用价值。
壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理 壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理 电化学技术是分析研究和利用电化学现象的一门技术。它的原理是利用溶液中的离子在电极上进行物质转移和电荷转移，继而实现电量的传递，这种技术现在在许多领域中应用广泛。本文将介绍壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理。 一、壳聚糖石墨烯修饰电极的制备与性质 壳聚糖石墨烯是一种由壳聚糖和石墨烯组成的复合材料。它的制备方法通常采用还原法，即通过还原还原剂，将石墨烯氧化物还原成还原态石墨烯，并将其与壳聚糖共混，再使用溶液法制备而成。壳聚糖石墨烯修饰电极在电化学研究中有着广泛的应用，这是因为它有以下性质： 1. 因为石墨烯的存在，壳聚糖石墨烯修饰电极的比表面积相对较大，表面活性位点也相对比较多。 2. 由于其表面的阴离子官能团，壳聚糖石墨烯修饰电极在电解质中存在较好的亲和力，能够促进其与电解质之间的电子转移，从而提高电化学反应的效率。 3. 壳聚糖的存在还使得壳聚糖石墨烯修饰电极对于某些离子有着非常好的选择性吸附能力。 二、壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理
电化学研究中，壳聚糖石墨烯修饰电极主要有两个重要作用：一是能 够大幅度增加电化学反应速率，二是可以使电化学反应发生在低电位下。 具体来说，壳聚糖石墨烯修饰电极在电化学研究中，通常采用三电极 系统，包括工作电极、参比电极、计时电极。当施加一定的电位时， 电解质中的阳离子和阴离子将在壳聚糖石墨烯修饰电极表面分别还原 和氧化，这会产生一定的电流，通过检测这种电流，可以计算出反应 的速率。壳聚糖的存在还能够促使电化学反应在更低的电位下发生， 这一点尤其重要，因为相对于传统的电化学技术而言，低电位下的反 应能够更好地保护电极，而且使电化学反应的选择性更好。 三、壳聚糖石墨烯修饰电极的应用 由于壳聚糖石墨烯修饰电极具有以上优异的性能，因此可在生物成像、电化学传感器、生物传感器等领域中得到广泛的应用。当然壳聚糖石 墨烯修饰电极产品的应用也越来越广泛，如使用于无损检测材料、药 物快速检测等。 四、壳聚糖石墨烯修饰电极电化学反应的限制 壳聚糖石墨烯修饰电极同时也存在一些限制。首先，它的制备过程比 较复杂，制备成本也会比较高。其次，在某些情况下，壳聚糖石墨烯 修饰电极的离子选择性并不是非常好，可能会对其应用造成一些不利 的影响。 结论 壳聚糖石墨烯修饰电极是一种具有优秀性质的电化学材料，它的应用
石墨烯在电极材料中的应用研究 石墨烯是一种由碳原子排列构成的单层平面材料，其极高的导电性和热导性使得其被广泛地应用于电子设备和能源存储技术中。 近年来，石墨烯作为电极材料在超级电容器和锂电池等二次电池中得到了越来越广泛的应用。在超级电容器中，石墨烯作为电极材料可以极大地增强电极的比电容和电流密度，以及提高储能效率；在锂电池中，石墨烯可以用来作为负极材料，具有优越的导电性和储存锂离子的能力。 石墨烯在电极材料中的应用主要受制于其制备工艺和表面微观结构。目前，常用的制备石墨烯的方法有机械剥离、化学气相沉积和化学还原等。其中，化学气相沉积和化学还原法可以制备出大面积、高质量和可控性好的石墨烯薄膜，因此更适合于电极材料的制备。 此外，石墨烯的表面微观结构也对电极材料的性能有着重要的影响。传统的石墨烯电极材料往往存在着表面缺陷和结构不规则等问题，会降低其导电性并且限制其电化学储能能力。因此，研究如何调控石墨烯表面微观结构，并制备出具有优良电化学性能的电极材料，显得尤为重要。 近年来，科学家们开展了许多探索和研究，以改进石墨烯电极材料的性能。例如，研究人员通过控制石墨烯的双层结构，制备出了具有更高比电容和更优异的充放电特性的超级电容器电极材料。同时，他们还发现，通过掺杂石墨烯表面的少量其他元素（如氮、硫等），可以进一步增强石墨烯的导电性和储存锂离子的能力。 除此之外，研究人员还着重研究了石墨烯的微观结构与其电化学行为之间的关系。研究表明，石墨烯的微观结构对其磷酸盐锂离子电池中的循环寿命和充放电特性等电化学性能有着显著影响。因此，在石墨烯电极材料的设计和制备中，需要综合考虑其微观结构与电化学性能之间的关系。
石墨烯及其复合材料的制备、性质及 应用研究共3篇 石墨烯及其复合材料的制备、性质及应用研究1 石墨烯及其复合材料的制备、性质及应用研究 石墨烯是一种由碳原子构成的单层蜂窝状结构材料，具有独特的电学、光学、热学和机械性质。自2004年它被首次发现以来，它的研究成果一直是纳米科学和材料科学最活跃的领域之一。石墨烯具有很高的载流子迁移率、良好的机械强度和高比表面积，因此在传感器、电子器件、能量存储装置、超级电容器、太阳能电池、催化剂和生物医学传感器等领域具有广泛的应用。本文旨在介绍石墨烯及其复合材料的制备方法、性质及其应用研究进展。 石墨烯的制备有许多方法，包括机械剥离、化学气相沉积、物理气相沉积、化学还原、流体力学剥离和微波辐射法等。其中，机械剥离法是第一个制备单层石墨烯的方法，虽然成本低、易于实现，但需要大量时间和劳动力，并存在控制问题。化学还原法则采用氧化石墨的还原，得到具有一定缺陷的石墨烯，且杂质易残留影响性质。化学气相沉积法制备石墨烯具有高晶格载流子迁移率、具有极高的缺陷密度的石墨烯，但过程复杂，成本高。物理气相沉积法适合生产无缺陷石墨烯，但难以控制多层石墨烯形成、且温度高，影响成品质量。流体力学剥离法利用石墨烯的自身表面张力减小形成薄膜，但制备过程仍需要控制单层厚度。微波辐射法是最新的石墨烯制备方法，采用微
波对石墨进行瞬间加热、膨胀、冷却制备大面积石墨烯，具有制备速度快、质量好、颗粒易于控制等优点。 石墨烯的独特性质使其在许多应用中具有广阔的前景。首先，在电子领域，石墨烯可以用来制造微电子器件、包括场效应晶体管、半导体和光电器件等。FET型石墨烯晶体管基于石墨烯 中载流子迁移率的高值，值得在短时间获得了重大的研究进展；二维电子系统(2DEG)可以用于制造高速逻辑电路和高灵敏感受器。其次，在传感器领域，石墨烯表现出高度灵敏性，可以用于制造各种传感器，如光学传感器、生物传感器等。此外，石墨烯还可以用于制造锂离子电池、超级电容器、声波马达等能量存储装置中。在光学领域，石墨烯具有良好的透明性和光吸收性，因此可以用于光学透镜、光伏电池等领域。在化学领域，石墨烯可以用于合成金属有机框架或纳米粒子复合材料，用作催化剂或吸附剂。在生物医学应用中，石墨烯的生物兼容性得到了广泛的关注，可以用于制造各种生物传感器、疗法等。 除了单独使用石墨烯，石墨烯的复合材料也具有更广泛的应用。石墨烯复合材料通常表现出高的加工稳定性、卓越的力学性能和性能序列，以及多区域物性的综合性能，因此可以用于制造传感器和陶瓷和复合材料。石墨烯和陶瓷复合材料可以大幅 度提高混凝土材料的力学强度和抗压强度。石墨烯和高分子 复合材料具有良好的力学性能，表现出耐高热性和化学稳定性，因此可以用于防火安全装备、电子设备外壳和动力汽车部件等方面。 总之，石墨烯作为一种新型的材料，拥有着独特的物理和化学
石墨烯电极材料的制备和性能研究 石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维晶体，具有极高的导电性、导热性、机械强度和化学稳定性等特点。因此，石墨烯及其 相关材料已成为近年来研究的热点之一。其中，石墨烯电极材料 的制备和性能研究是该领域关注的焦点。 一、石墨烯电极材料的制备方法 1. 化学气相沉积法 该方法将石墨烯生长于金属催化层表面，通过调节气相混合物 的成分和反应条件来控制石墨烯的形态和尺寸。该方法具有高产率、可扩展性和晶体质量好的优点。 2. 化学还原法 该方法通过化学还原氧化石墨烯氧化物来制备石墨烯。该方法 具有成本低、易于大规模生产的优点，但石墨烯的质量较难控制。 3. 机械剥离法 该方法通过机械剥离石墨烯层来制备石墨烯。该方法具有简单 易行、石墨烯质量较高的优点，但成本较高。 二、石墨烯电极材料的性能研究 1. 电导率
石墨烯具有极高的电导率，其电导率可以达到导体的极限值。 因此，石墨烯可以作为电极材料应用于能量转化和储存等领域中。 2. 物理化学性质 石墨烯具有良好的物理化学性质，可以与多种有机和无机物质 发生强烈的相互作用。因此，石墨烯电极材料具有广泛的应用前景。 3. 循环稳定性 石墨烯电极材料具有很好的循环稳定性，可以反复循环充放电。因此，石墨烯可以作为电极材料应用于锂离子电池等储能系统中。 4. 机械稳定性 石墨烯电极材料具有很好的机械稳定性，可以承受较大的拉伸、弯曲和切割等加载。因此，石墨烯可以作为电极材料应用于柔性 电子器件中。 5. 光学性能 石墨烯电极材料具有良好的光学性能，可以吸收和发出可见光 和红外光等光谱区域的光线。因此，石墨烯可以作为光电器件和 光学元件的材料。 三、结论
新型石墨烯材料的研究及其应用近年来，新型石墨烯材料的研究引起了广泛的关注和热议。石 墨烯是一种单层的碳原子排成六边形晶格的材料，具有极强的力 学强度和优异的电学、热学性能。它的发现引领了二维材料研究 的潮流，被认为是未来材料科学研究的重要方向之一。本文将对 新型石墨烯材料的研究和应用进行探究。 一、新型石墨烯材料的研究 目前，新型石墨烯材料的研究主要围绕两个方向展开：一是改 性石墨烯的研究，包括通过杂原子和杂化合物改变石墨烯的性质，从而扩展石墨烯的应用领域；二是石墨烯衍生物的研究，包括氧 化石墨烯、磷化石墨烯、氮化石墨烯等，通过衍生化反应，将石 墨烯的性质进行调控。 氧化石墨烯的研究是改性石墨烯中的一种重要手段。在氧化石 墨烯中，石墨烯上的一些碳原子被氧化成羟基、羰基、羧基等官 能团，从而改变了石墨烯的电学、化学性质。相比于原始石墨烯，氧化石墨烯具有更好的稳定性和加工性能，广泛应用于各个领域，如电子器件、储能材料、催化剂等。
另一个研究方向是针对石墨烯的衍生物进行研究。石墨烯衍生 物是通过化学反应将石墨烯的结构进行改变而得到的新型材料。 例如，磷化石墨烯是将石墨烯中的一些碳原子替换成磷原子而得 到的材料，它的电学性能明显优于原始石墨烯。氮化石墨烯则是 将石墨烯中的一些碳原子替换成氮原子得到的进一步改性石墨烯，它的氮原子掺杂使得其具有更好的催化活性和光催化性能。 二、新型石墨烯材料的应用 除了研究方向的改变，新型石墨烯材料的应用也正在发生重大 的变化。传统上，石墨烯主要应用于电子器件、热管理、机械强 度等领域。但随着石墨烯研究的深入，新型石墨烯材料的应用范 围正在不断扩大。 石墨烯的优异性能使得其成为制备纳米复合材料的理想载体。 例如，石墨烯纳米复合材料在新能源领域中的应用是具有很大潜 力的，如用石墨烯作为太阳能电池的电极材料，在电子器件制备 方面具有广泛的应用前景，如石墨烯基薄膜晶体管、石墨烯场效 应晶体管等。
石墨烯材料在电池中的应用研究 电池是我们日常电子使用中不可缺少的物品，如何提高电池的性能和稳定性一 直是研究人员关注的话题。近年来，石墨烯材料在电池领域中得到了广泛应用和研究。本文将从石墨烯材料在锂离子电池和超级电容器中的应用两个方面进行探讨。 石墨烯材料在锂离子电池中的应用 锂离子电池是目前广泛应用的一种电池。而石墨烯作为一种优异的导电材料和 电极材料，在锂离子电池中的应用受到了研究人员的关注。 首先，石墨烯可以作为锂离子电池的电极材料。石墨烯的导电性能优异，可以 提高电池的充放电效率。同时，石墨烯本身的结构和稳定性也使得电池具有更长的使用寿命。石墨烯的高比表面积和可调控的孔隙结构可以增加电极活性材料的质量，并提高电池的容量和循环寿命。 其次，石墨烯也可以作为锂离子电池的电解质添加剂。锂离子电池中的电解质 通常都是液态的，但是存在着一些问题，例如挥发性、热稳定性差等。而添加石墨烯可以提高电解质的热稳定性和电导率，从而增强电池的安全性和性能。石墨烯还可以作为锂离子电池的阻燃剂，有效减少了电池的火灾风险。 最后，石墨烯的多功能性使得它在锂离子电池中的应用更为广泛。例如，石墨 烯与硅等材料复合可以有效缓解硅电极材料的体积膨胀，并提高电池的容量和循环寿命。此外，还有石墨烯复合锂硫电池、石墨烯包裹氧化铁等结构的电极材料等等。 石墨烯材料在超级电容器中的应用 超级电容器是一种高性能储能装置，具有功率密度高、循环寿命长、充电时间 短等优点。而石墨烯材料因其高比表面积、优良的导电性和热稳定性等特点，也在超级电容器领域中得到了广泛应用。
首先，石墨烯可以作为超级电容器的电极材料。石墨烯本身的高比表面积和导 电性能可以增加电极的质量，并提高超级电容器的功率密度和循环寿命。同时，石墨烯的结构稳定性也使得超级电容器具有更长的使用寿命。 其次，石墨烯与其他材料复合可以增加超级电容器的储能密度。例如，石墨烯 与氮化硅等材料复合可以获得高性能的超级电容器。这种复合材料的制备方法简便，成本低廉，有望成为超级电容器领域中的一种主要应用方向。 最后，石墨烯也可以作为超级电容器的集流体材料。石墨烯的导电性能优异， 可以提高超级电容器的电极材料的电导率，从而增加电池的充放电效率。 结语 石墨烯材料因其优良的性能和多功能性，在电池领域中得到了广泛应用和研究。本文从石墨烯材料在锂离子电池和超级电容器中的应用两个方面进行探讨，介绍了石墨烯在电池领域的一些应用研究进展。未来，随着石墨烯材料的发展和研究，相信它会在电池领域中有更多的应用，并为人们的生活带来更加便捷和可靠的电池产品。
石墨烯的制备与应用研究进展石墨烯，是一种由碳原子以六角型排列构成的一层厚度的二维 晶格，可被视为晶体的一种形态。自2004年被法国物理学家安德烈·盖姆与英国陶瓷学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫首次发现并提出以来，石墨烯因具有很多优异的性质而备受关注。 一、制备方法 目前，石墨烯的制备方法主要有以下几种： 1. 机械剥离法：利用胶带（Kapton Tape）或类似材料在石墨上 进行往复撕拉，最终得到一层石墨烯。 2. 化学气相沉积法(CVD)：利用化学气相沉积技术，将金属催 化剂上的烷烃分子分解成碳原子，并在金属催化剂表面上形成石 墨烯片层。 3. 化学还原法：利用石墨氧化物（GO）等碳基物质与还原剂 反应，可还原成石墨烯。
4. 溶胶-凝胶法：通过石墨烯的氧化改性和还原，还原的石墨烯往往具有较高的质量和较大的尺寸。 二、应用研究进展 由于石墨烯的高导电性、高透明性、高强度、高柔韧性、高导 热性等优异特性，石墨烯在电子学、能源、生物医学、纳米材料 等众多领域中都有广泛的应用研究。 1. 电子学： 石墨烯具有高导电性，被认为是未来电子器件的理想材料之一，例如晶体管、场效应晶体管、超快光电器件等。此外，石墨烯还 可用于导热膜、透明导电膜等。 2. 污水过滤： 石墨烯可以选择性的地吸附不同大小的分子，从而对污水中的 危害分子进行去除。此外，石墨烯的高通透率也使得其可用于海 水淡化和饮用水净化过程中。
3. 能源： 石墨烯可以用于制备超级电容器、锂离子电池等电子存储器件及其它电力系统。例如，石墨烯电极的容量可以高达800毫安每克，是普通电容器的100倍以上。 4. 生物医学： 石墨烯可用于制备检测和治疗生物材料，例如：精确控制可以实现该图像技术，从而可以进行显微观察，从而便于了解生物组织的生理和病理反应。 5. 纳米材料： 石墨烯还可以与其它材料复合制备出各种复合材料。例如，通过将石墨烯和二氧化钛（TiO2）等低成本催化剂复合制备出的复合材料在光催化领域中有很大的应用潜力。
石墨烯材料的制备与应用 石墨烯是一种具有非常优异物理、化学和电学性质的二维材料，因其极高的导电性、导热性、透明性等性质，被广泛认为是革命 性的新材料，具有广泛的研究和应用前景。本文将介绍石墨烯材 料的制备方法和一些重要的应用领域。 1. 石墨烯的制备方法 石墨烯最早是通过一种叫做“机械剥离法”的方法被制备出来的。这种方法就是通过用胶带多次在石墨表面撕扯来制备出单层厚度 的石墨烯，但该方法存在盈亏不平衡、样品品质不稳定等问题， 因此被较早的大规模制备方法所替代。 化学气相沉积法和化学气相还原法是两种常用的石墨烯制备方法。化学气相沉积法是通过在金属衬底上沉积碳化物来制备石墨烯。首先，在金属表面上沉积一层碳源，如甲烷、乙烯等，然后 通过高温热解将碳源转化为石墨烯。化学气相还原法是通过将氧 化石墨烯置于高温还原气氛中来还原石墨烯，这种方法以得到高 质量、可控性强的石墨烯为优点。
除此之外，还有一些其他的制备方法，如去氧化副反应法、水热法、化学还原法等，这些方法每种有各自的特点和适用范围。 2. 石墨烯的应用领域 2.1 电子学 由于石墨烯极高的导电性，在电子学领域中具有很大的潜力，如电子器件、传感器等。石墨烯晶体管的出现，使得晶体管的性能有了极大提升。除此之外，石墨烯应用于传感器领域，能够制造出高灵敏度、低功耗、高品质的传感器。 2.2 材料学 石墨烯能够通过不同的方法来制备出具有不同性质的石墨烯复合材料，在材料学领域中得到了广泛应用。例如，石墨烯复合材料可以用于强化和耐高温塑料、聚合物和纳米复合材料。 2.3 能源转换与储存
由于石墨烯极高的导电性和导热性，被广泛应用于能源转化和储存。石墨烯作为一种电极材料，可用于制备出高效、高性能的储能器。石墨烯复合材料可用于制备高效的太阳能电池、储氢技术等。 2.4 生物技术 石墨烯在生物技术领域的应用也受到越来越多研究者的关注。石墨烯具有与生命体系相容性好、氧气透过性高、光透明性等优良性能，这些特点可以用于生物传感的制备和生物医学领域中的仿生材料研究。 3. 总结 总体来说，石墨烯拥有着广泛的研究和应用前景，发掘其更多的物理、化学和电学性质，将会有助于其在更多领域中的应用：物联网、生物医学、能源储存等领域。随着更多的研究揭示了这种材料的性质和性能，石墨烯的应用在未来必将广泛而深入。
石墨烯材料的制备及其应用研究 石墨烯是由碳原子构成的纳米材料，它的特殊结构使其具有远 高于传统材料的热导率、电导率和机械强度等特点，因此在材料 科学领域引起了广泛的关注和研究。本文将从石墨烯的制备、性 质以及应用研究三个方面进行探讨。 一、石墨烯的制备 石墨烯的制备有多种方法，常用的有机械剥离法、化学气相沉 积法和化学还原法等。其中，最早发现石墨烯的方法是机械剥离法，它是利用胶带或其它粘性材料将石墨烯层从石墨晶体上剥离 得到的。这种方法制备的石墨烯品质较高，但是效率低，不适合 大规模生产。 化学气相沉积法则是在高温下将碳源物质转化为石墨烯，经过 多年的发展，现在已经可以在大面积的金属衬底上制备出高品质 的石墨烯。这种方法可以做到大面积生产，适用于工业化生产， 但是制备条件较为苛刻，需要高温、高压和特定的气氛等条件下 进行。 化学还原法是一种较为经济、简便的制备方法，但其制备的石 墨烯品质较低。化学还原法利用保有或还原剂将氧化的石墨氧化 物还原为石墨烯，这种方法可以制备大量的石墨烯，但品质较差，需要进行后续的处理。
二、石墨烯的性质 石墨烯具有很多特殊的性质，其中最突出的是其高度的导电性 和导热性。由于石墨烯的碳原子排列方式特殊，电子只能在两个 碳原子之间传递，形成类似于导体的形态，因此它具有远高于普 通材料的导电性能。同时，由于碳原子之间的键长极短（仅为 0.142纳米），因此石墨烯具有很高的热导率。 除了上述的导电性和导热性之外，石墨烯的机械强度也很高。 由于碳原子之间只有共价键，因此石墨烯弹性模量可以达到 106~1012Pa的级别，比钢铁高出几倍至十几倍，同时也具有很高 的韧性和弯曲性。 三、石墨烯的应用研究 石墨烯具有很多应用前景，目前已经有一些应用实现了商业化，如透明导电薄膜、导热材料、超级电容器等。在未来，石墨烯还 有望应用于生物医学、能源、环境等领域。 透明导电薄膜是一种重要的应用领域，石墨烯可以用作透明导 电材料，可应用于光电器件、液晶显示器等方面。石墨烯的导热 性也使其成为优秀的导热材料，可应用于传热导热领域。此外， 石墨烯具有很好的光学吸收性和荧光性能，也可以应用于光电器件。
石墨烯材料的化学修饰及其应用研究 石墨烯作为一种新兴的二维材料，在过去十几年里广受科学界的关注。这种材 料的特殊结构和特性使得它在许多领域具有广泛的应用前景。然而，石墨烯也存在一些问题，比如它的稳定性和可用性等方面还有待进一步提高。因此，在石墨烯的研究和应用过程中，化学修饰这个环节显得尤为重要。 石墨烯的化学修饰主要包括两种方式：一种是通过单个原子的替换（如氧、氮等）来产生化学上的改变；另一种是通过添加特定的分子或官能团来对石墨烯进行功能化。这些方法可以改变石墨烯材料的电子结构、化学反应能力和光学性能等方面，并在材料的应用中发挥重要的作用。 一种比较常用的化学修饰方法是氧化，它可以在石墨烯表面引入羟基、羧基等 官能团，提高石墨烯的亲水性和可溶性。氧化石墨烯可以用于制备透明导电膜、滤水器等材料，也可以作为电催化剂、生物传感器等方面的应用研究。 除了氧化石墨烯，还有许多其他的化学修饰方法。比如，用含有二十碳烷基的 羧酸对石墨烯进行修饰，可以制备出极性石墨烯化合物，有望应用于生物医学和电化学传感器领域。将金属、半导体等纳米颗粒嵌入石墨烯中，可以产生新的光电性能和催化性能，推动新型化学催化和能源转换的研究。另外，将石墨烯用作层间分离剂，可得到高性能的复合材料，也有望应用于电子设备和能源存储领域。 除了上述的一些基本化学修饰方法，近年来还有一些更为复杂的修饰方法出现。比如，使用打印、沉积等方法，在石墨烯上构建微型结构，可以产生更为丰富的化学、电学和光学性能，推动生物医药、光电器件、能源存储等领域的发展。 总之，石墨烯的化学修饰是推动这种材料应用的重要一环。目前，这个领域还 有很多待解决的问题和挑战，比如如何实现高效稳定的化学修饰、如何将石墨烯材料与其他材料复合等等。未来的研究将需要更多的创新思路和跨学科合作，以实现石墨烯材料在更多领域的应用。
石墨烯功能材料的制备和应用石墨烯是一种单层厚度的碳基材料，是由一个碳原子单层组成的，具有特殊的电学、光学和机械性能。随着近年来科学技术的 发展，石墨烯被广泛应用于能源、材料、电子、光伏等领域，成 为未来材料制备和应用的研究热点。 石墨烯的制备方法 1. 机械剥离法 机械剥离法是通过使用普通的胶带将石墨烯层剥离出来的方法。这种方法让石墨烯的制备变得比以前更加容易，因为只需要简单 的实验室设备。然而，机械剥离法在实践中的应用有限，并不适 用于制备大面积石墨烯。 2. 化学气相沉积法 化学气相沉积法是将含碳物质（例如甲烷）将其加热至高温， 从而使得碳原子在载体表面沉积形成石墨烯的方法。这种方法可 以在大面积上制备高品质和高纯度的石墨烯。
3. 热解法 热解法是利用氮、氢或氧等气体的作用，将石墨或其他含碳物 质加热至高温下，从而制备出石墨烯的方法。这种方法制备的石 墨烯品质很高，但成本较高。 石墨烯的应用领域 1. 能源领域 石墨烯在太阳能电池中具有重要的应用。其高导电性和高透光 性使得其能够用于太阳能电池的电极材料。同时，石墨烯还可用 于能量存储材料，如超级电容器、镍镉电池等。 2. 材料领域 石墨烯具有非常出色的机械性能，如高强度、高刚度和高延展 性等。同时，其导电性、导热性、阻抗性和光学特性也非常优越，
因此可以用于制备高强度材料、防腐涂料、电磁屏蔽材料和柔性 显示器等材料。 3. 电子领域 石墨烯可以用于制备高速传输的电子元器件，如场效应晶体管、透射电子显微镜等电子器件。同时，它还可以用于制备柔性电子、生物传感器、量子点电路等。 4. 生物医药领域 石墨烯杀菌性能强，可作为抗菌材料。同时，石墨烯还可以用 于制备药物载体和生物传感器。因此，石墨烯在医学诊断和治疗 方面有着广泛的应用前景。 总之，石墨烯的制备和应用将成为未来的材料科学研究方向。 虽然目前石墨烯的实际应用还有很多限制和困难，但科学家们正 在不断探索和改进，相信不久的将来，石墨烯将会成为人类生活 中的一种重要材料。
石墨烯电池材料的制备与性能研究 石墨烯是一种由单层碳原子组成的材料，具有高导电性和高度机械强度等优良 性质，是目前材料领域研究的热点之一。石墨烯材料在能量存储领域也有广泛的研究应用，其中在电池领域的应用备受关注。本文将主要探讨石墨烯电池材料的制备与性能研究。 一、石墨烯电池材料的制备 由于石墨烯的单层结构和极高的比表面积，使得其作为电极材料有着广阔的应 用前景。目前制备石墨烯材料有多种方法，如化学气相沉积法、机械剥离法、溶液剥离法等。其中，化学气相沉积法制备的石墨烯材料在电极材料中的应用最为广泛。 化学气相沉积法主要是在惰性气体中将石墨烯材料进行热解或化学反应，然后 将过程中产生的气体送入到基板表面得到石墨烯。与其它方法相比，化学气相沉积法可以制备单晶质量高、具有工业化生产条件、可以控制多层石墨烯等收益。在石墨烯材料的电池应用中，电化学沉积法也是石墨烯电池材料制备中的一种重要方法。 二、石墨烯电池材料的性能研究 石墨烯电池材料具有极高的导电性和高比表面积，并有望替代传统锂离子电池 中的石墨负极材料和传统电容器中的活性炭等材料。 石墨烯电池材料的优良性质赋予了其在储能方面有着较高的研究价值。目前， 石墨烯电池材料在超级电容器、铅酸电池、锂离子电池和锂硫电池等领域都有广泛的应用。值得一提的是，在锂离子电池领域，石墨烯材料作为负极材料的电化学性能得到了很好的提升。 石墨烯电池材料的研究工作中，除了制备工艺，石墨烯材料在电池性能中的变 化也是研究的重点之一。一般来说，石墨烯材料的性能表现与其表面形态和结构密
切相关，如石墨烯电池材料的比表面积影响其电容性能与能量密度，孔隙大小、密度等因素将影响这些材料的电荷传输和储存性能。 不仅如此，超级电容器中的石墨烯电池材料的电容性能也受到电解液的影响，这包括电解液的缓冲能力、离子浓度以及容积效应等。 三、未来展望 石墨烯电池材料的制备和性能方面的研究将会是一个长期的过程。随着对其导电性、比表面积和电化学性能等方面的深入研究，石墨烯材料在储能领域的应用将会越来越广泛。 未来，在石墨烯电池材料的制备和性能研究中，除了制备方法的改善，还需要对材料的表面形态和结构、电解液的选择以及与电极材料的协同性研究进行深入探讨，以推动石墨烯电池材料在储能领域的应用进一步发展。
二氧化锰-三维结构石墨烯电极材料制备及电化学性能共3篇 二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料制备及电化学性能1 二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料制备及电化学性能 随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，新型高性能电化学储能设备受到越来越广泛的关注。二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料作为一种新型的电化学储能材料，具有较高的比电容和循环性能，在超级电容器和锂离子电池中都有广泛的应用。本文主要介绍二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料的制备与电化学性能。 一、制备方法 二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料的制备一般采用两步法，首先制备石墨烯泡沫材料，再利用化学气相沉积技术将二氧化锰负载在石墨烯泡沫材料表面，最终得到二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料。 1. 制备石墨烯泡沫材料 制备石墨烯泡沫材料的方法有多种，如化学气相沉积法、物理气相沉积法、化学氧化还原法等。本文介绍一种干法化学剥离法制备石墨烯泡沫材料的方法。
将天然石墨在高温下处理，使其表面产生氧化物，然后将氧化后的天然石墨和聚乙烯醇溶液混合，并通过超声波剥离得到石墨烯泡沫材料。最后将石墨烯泡沫材料热处理，得到具有三维结构的石墨烯泡沫材料。 2. 负载二氧化锰 将制备好的石墨烯泡沫材料浸泡在含有二氧化锰前体溶液的乙醇中，然后通过化学气相沉积技术将二氧化锰沉积在石墨烯泡沫材料表面。最终得到二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料。 二、电化学性能 二氧化锰/三维结构石墨烯电极材料的电化学性能一般通过循环伏安法、电化学阻抗谱等测试手段进行测试。 1. 循环伏安法测定 循环伏安法是一种常用的电化学测试方法，可以用于测试电化学反应的物理化学特性和电化学反应动力学特性。将测试样品放置于电极中，在特定电位范围内进行循环伏安扫描，记录扫描图像。通过扫描图像可以获得电极的片儿式容量、比电容、电化学反应动力学特性等数据。 2. 电化学阻抗谱测试 电化学阻抗谱测试是一种可以获得电极电化学行为信息的测试
石墨烯的制备及其应用在电催化反应中的研 究 石墨烯，作为最轻薄、最强硬、导电性能优异的材料之一，自其发现以来就受到人们的广泛关注和研究。在未来的科技领域中，石墨烯所拥有的一些惊人的特性将会被广泛应用，并会有巨大的发展潜力。其中，石墨烯在电催化反应中的研究是一个备受关注的热点领域。本文将对石墨烯的制备及其应用在电催化反应中的研究进行探讨。 一、石墨烯的制备 石墨烯最初是在1994年由英国的安德鲁·盖门诺夫通过手工剥离石墨粉末制备而来。但这种方法是非常困难和不可控的，不适合大规模生产。于是，科学家们开始探索其他制备石墨烯的方法。 1. 化学气相沉积法 化学气相沉积法是指通过在特定条件下，让气体中的碳原子在基板上形成石墨烯的方法。该方法可以控制石墨烯的形貌和尺寸，且制备的石墨烯质量高。但是，该方法的制备成本较高，且需要高温和高压条件。 2. 氧化物还原法 氧化物还原法是指通过在氧化石墨中加热还原形成石墨烯的方法。该方法具有简单，成本低等优点，但是制备出来的石墨烯的质量相对较低，较难控制。 3. 机械剥离法 机械剥离法是指通过使用黏着带或者其它方法，进行石墨烯的大面积制备的方法。该方法适用于制备数量不大，需要单层石墨烯的情况。但是，该方法的制备成本较高，且容易产生缺陷。
4. 扩散法 扩散法是指将石墨作为原料，在表面添加金属催化剂，并在高温高压条件下， 利用金属催化剂的作用，使石墨原料分解，生成石墨烯的方法。该方法具有成本低，制备快等优点，但是制备的石墨烯常常带有毒性催化剂等杂质。 以上是当前比较流行的几种石墨烯的制备方法，但是均存在一些局限性和不足 之处。为了解决这些问题，科学家们正在研究开发更加高效和便捷的石墨烯制备方法。 二、石墨烯在电催化反应中的应用 电催化反应是指通过对电化学体系中原料和催化剂等进行电化学处理，促进反 应的过程。石墨烯作为一种优秀的材料，由于其具有大的表面积，优异的电导率等优点，被广泛地应用于电催化反应中。 1. 燃料电池 燃料电池是一种能将燃料的化学能转换为电能的技术，其具有高效、低污染等 优点。目前，石墨烯被广泛地应用于燃料电池催化剂的制备中。由于石墨烯极具电导性，其在催化还原氧电极上的整合表现出极高的活性，能够加速催化反应的速率，从而提高燃料电池的效率和性能。 2. 电解水 电解水是将电能转化为化学能的一种反应，其原理是利用电化学的原理将水分 解成氢和氧，再利用氢和氧的燃烧，释放能量来产生电能。石墨烯可作为电解水的催化剂，能够显著提高电解水的反应活性，提高水电解的效率和稳定性。 3. 光电化学反应 光电化学反应是指通过光的作用，将光能转化为化学能的反应。石墨烯作为一 种优美的材料，可以应用于光电催化中以缓和低维材料的弊端。石墨烯耐酸、耐氧
石墨烯的制备方法及应用研究 石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维材料，具有很多独特的性质和潜在的应用价值。目前石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法和化学还原法。 机械剥离法是通过机械力将层状石墨材料剥离成单层石墨烯。最早由安德烈·赛米陶 诺夫等人在2004年首次实现。该方法的优点是操作简单，成本较低，但是无法大规模生产。 化学气相沉积法是将碳源气体在金属衬底的表面进行热解，生成石墨烯层。该方法适 用于大面积和连续制备，可以控制石墨烯的数量和质量，但是对于一些非金属衬底，需要 先进行一层金属表面处理。 化学还原法是将石墨烯的氧化衍生物还原回石墨烯结构。最常用的方法是氧化石墨烯 中的氧原子，再加热退还石墨烯。该方法适用于制备大面积的石墨烯，并且可以通过表面 修饰来改善石墨烯的性能。 石墨烯的应用研究涉及到多个领域，包括电子学、光电学、力学和化学等。在电子学 领域，石墨烯具有极高的电子迁移率和导电性，被认为是下一代电子器件的理想材料。在 光电学领域，石墨烯具有宽带隙和强烈的吸收特性，可以应用于光电转换器件和光电传感器。在力学领域，石墨烯的强度和韧性很高，可以用于制备超强材料。在化学领域，石墨 烯的大比表面积和良好的化学稳定性使其成为催化剂和电极材料的理想选择。 石墨烯还可以用于制备复合材料、超级电容器、柔性电子器件、生物传感器等。石墨 烯的特殊结构和性质为这些应用提供了很大的潜力。 在制备方法和应用研究中，还存在一些挑战和问题，如制备单层石墨烯的控制性、大 面积石墨烯的制备和应用、石墨烯的可扩展性等。这些问题需要进一步的研究和探索。 石墨烯的制备方法和应用研究具有重要的科学意义和应用价值，对于推动材料科学和 技术的发展具有重要的作用。随着相关研究的不断深入和技术的不断进步，石墨烯的应用 前景将得到更大的拓展和突破。
石墨烯的制备及应用研究 石墨烯是由碳原子构成，以单层平面网格形式排列而成的材料。它在电子学、能源材料、生物医药等领域中吸引了广泛的关注。 本文将介绍石墨烯的制备方法及其应用研究。 一、石墨烯的制备方法 石墨烯存在多种制备方法，包括以下几种： 1.化学气相沉积法（CVD） CVD法是一种将石墨烯沉积在金属催化剂表面的方法。这种方法可以通过控制温度、气压、沉积时间和气体混合物成分等来调 节石墨烯的结构和性质。 2.机械剥离法 机械剥离法是一种通常在气相或液相介质中使用单层石墨材料 的方法。它可以通过利用钢笔磨损石墨材料表面，将其层层剥离 得到石墨烯。 3.化学还原法 化学还原法是一种通过在草酸或过氧化氢等氧化剂存在下使石 墨氧化而得到石墨烯的方法。 二、石墨烯的应用研究
石墨烯作为一种具有广泛应用前景的新型材料，在电子学、能 源材料、生物医药、化学催化等众多领域都有重要的应用。 1.电子学方面 石墨烯作为一种具有高载流子迁移率的材料，可以用于制造超 薄电子器件，如晶体管和透明导电薄膜等。 2.能源材料方面 石墨烯可以用于超级电容器和锂离子电池等能量存储材料的制造。同时，石墨烯在光催化、光电极和燃料电池等方面也具有潜 在应用价值。 3.生物医药方面 石墨烯可以用于生物传感器、药物递送和组织工程等方面。特 别是在生物传感器上的应用，它可以传递生物分子信号，并且具 有高度灵敏度和高特异性，因此石墨烯将成为生物诊断和治疗领 域中的热门研究课题。 4.化学催化方面 石墨烯具有高比表面积和优异的电子传输性能，因此可以用于 催化反应中，增强催化剂的活性。此外，石墨烯在化学气相析出、电化学氧化和化学还原等方面也有广泛的应用。 三、石墨烯的未来发展趋势
金纳米粒子与电化学还原氧化石墨烯复合材料修饰电极的制备及其电化学应用 作者：杜勇项欢欢代瑞红畅康曹晓卫 来源：《上海师范大学学报·自然科学版》2020年第02期
摘要：利用金纳米粒子（Au NPs）和电化学还原氧化石墨烯（ERGO）制备了以玻碳电极（GCE）为基底电极的复合材料修饰电极Au NPs-ERGO/GCE.采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、拉曼光谱、循环伏安（CV）法、计时电流法等方法对复合材料修饰电极进行了系统表征与分析.将所制备的复合材料修饰电极应用于葡萄糖的电化学分析研究.研究数据表明：所制备的Au NPs-ERGO/GCE电极对葡萄糖具有良好的电催化性能，有较宽的检测范围和较好的灵敏度，同时，对抗坏血酸（AA）、尿酸（UA）和氯离子（Cl-）等共存的干扰物均有良好的抗干扰性能. 关键词：金纳米粒子（Au NPs）;电化学还原氧化石墨烯（ERGO）;葡萄糖;复合材料修饰电极;电化学分析 中图分类号：0 657.15;0 69 文献标志码：A 文章编号：1000-5137（2020）02-0175-09 0引言 随着人们生活质量的不断提高，糖尿病已然成为一种全球性的公共慢性疾病.糖尿病有1型和2型糖尿病两类[1]，最常见的糖尿病主要是受环境影响的2型糖尿病，它引起的胰岛素缺乏导致了糖代谢紊乱，具体表现为高血糖[2].这种常见的慢性疾病，至今都无法被完全治愈，而且糖尿病患者的并发症很多，包括心脏病、肾衰竭和失明等，目前只能对其进行预防和控制，所以经常性地对血糖浓度进行监测对于疾病的确认和治疗尤为重要.因此，研制具有灵敏
度高、选择性好、稳定可靠的葡萄糖传感器一直是人们关注的热点.葡萄糖传感器除了能够对血糖进行测定外，在食品、环境与能源等领域都有重要的应用价值[3]. 葡萄糖的检测方法主要有色谱法、光谱法和电化学法三类，与前两种方法相比，电化学方法检测葡萄糖具有制作成本低、检测快速、便于携带、稳定性好和灵敏度高等优点.在1967年，UPDIKE等[4]发明了一种基于葡萄糖氧化酶（GOD）修饰电极的葡萄糖传感器，之后被广泛地研究和改进，目前商业化的葡萄糖检测仍以生物酶修饰电极作为主要方法，葡萄糖浓度由葡萄糖内酯产生的H，和0，的量来测定[5].虽然GOD传感器具有优良的选择性和环境友好性，但也存在诸多缺点，例如其难以被固定，且对温度和pH值等操作条件要求较高，以及不稳定易失去活性、制备成本高和难以储存等[6-7].因此，研制无酶葡萄糖传感器十分必要.贵金属纳米粒子，如铂（ Pt）、金（Au）等，作为电化学催化剂应用于葡萄糖氧化的研究已经有了许多的报道[8].但若采用单纯的铂纳米粒子修饰电极用于葡萄糖电催化氧化反应，反应过程中产生的中间产物或者溶液中存在的氯离子（CI-）易于吸附在Pt活性位点表面，使其极易失去催化活性，此外，实际样品中存在的抗坏血酸（AA）和尿酸（UA）等共存物质亦会干扰此类电极对葡萄糖的检测.多项研究表明，电极表面反应在很大程度上依赖于金属纳米颗粒的晶面取向[9].这是因为对不同取向的晶面能够为反应物和中间产物提供不同的吸附位点.具有不同晶面特征的金纳米粒子（Au NPs）对葡萄糖的电催化性能有不同的影响.例如在葡萄糖的电化学氧化反应中，Au（lll）晶面和Au（100）晶面产生的氧化电流高于Au（ll0）晶面产生的氧化电流.而Au（ll0）上葡萄糖氧化的起始电位远低于Au（lll）和Au（100）的起始电位[9].由此，可以借助具有特定晶面取向的Au NPs的可控合成来避免其他分子对葡萄糖氧化信号的干扰[10].大多数的Au NPs的电化学沉积多使用恒电位法[11]. 氧化石墨烯（GO）是石墨烯基材料的一类重要的衍生物，在GO的制备过程中通过含氧官能团的引入使其结构的共轭程度降低、导电性变差，但是，另一方面含氧基团的引入提高了其在水中的稳定性和分散性，易于修饰电极的制备.修饰电极表面的GO经过还原后能够在一定程度上恢复其共轭结构，其导电性能也能够得到相应的改善.在金属纳米粒子与石墨烯复合材料修饰电极的制备过程中，还原氧化石墨烯（ RGO）能为金属纳米颗粒的沉积提供较大的表面积和还原沉积的活性位点. 相比于单组分材料，复合材料不仅能够一定程度上保持各组分材料性能的优点，而且通过各组分性能的互补和关联使其获得单一组成材料所不能达到的综合性能或协同效应.本文作者采用了循环伏安（CV）法在电化学还原氧化石墨烯（ERGO）表面沉积Au NPs，以玻碳电极（GCE）为基底电极，制备了含有3种不同晶面取向的复合材料修饰电极Au NPs- ERGO/GCE，并对其形貌、结构、晶面特征，及其电化学行为进行了表征与分析，且将其应用于葡萄糖的电催化氧化研究. 1实验部分 1.1主要仪器
石墨烯的制备及应用研究的进展 目录 摘要 (1) Abstract (2) 前言 (3) 第一章石墨烯的结构与性质 (5) 1.1 石墨烯的结构 (5) 1.2 石墨烯的性质 (6) 1.2.1石墨烯的电学性质 (6) 1.2.2室温下的量子霍尔效应 (6) 1.2.3表面性质的尺寸效应 (7) 第二章石墨烯的制备以及改性方法 (8) 2.1 制备方法 (8) 2.1.1微机械剥离法 (8) 2.1.2化学气相沉积法 (8) 2.1.3表面外延生长法 (9) 2.1.4氧化石墨还原法 (9) 2.1.5电化学法 (10) 2.1.6淬火法 (10) 2.1.7原位自生模板法 (11) 2.2 石墨烯的改性 (11) 2.2.1石墨烯的表面改性 (11) 2.2.2制备聚合物基复合材料 (12) 第三章石墨烯的应用领域 (14) 3.1 石墨烯在分析科学上的应用 (14) 3.1.1基于石墨烯的样品前处理技术 (14) 3.1.2石墨烯在荧光分析中的应用 (15) 3.1.3石墨烯在质谱分析中的应用 (15) 3.2 石墨烯在纳电子器件方面的应用 (16)
3.3 石墨烯材料在电化学领域中的应用 (17) 3.3.1在锂离子电池中的应用 (17) 3.3.2在超级电容器中的应用 (18) 3.4 石墨烯其它的潜在应用 (18) 第四章展望 (20) 参考文献 (22) 致谢 (25)
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。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。本文首先从石墨烯的发现入手，之后对其结构和性质进行了简单的概述，并对石墨烯的改性、制备以及应用等方面进行了综述，最后对其在未来的发展前景进行了展望。 关键字：石墨烯；制备；改性；应用；展望