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摘 要：石墨烯作为一种新型的功能材料，因其具有独特的结构和优异的性能而成为近几年人们研究的热点。本文综述了石墨烯主要的制备方法及特点，介绍了其在不同领域的应用，同时也探讨了在研究过程中存在的问题及其未来的发展趋势。31226
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毕业论文关键词：石墨烯；制备；应用
The Preparation Method And Application of Graphene
Abstract:Graphene as a kind of new functional material has become the focus of res-earch in recent years due to the unique structure and excellent performance．In this pa-per，the main preparation methods and characteristics of graphene were reviewed．Its applications in different fields were also introduced．Meanwhile，the problems exis-ting in the research process and its development trend in the future were also discusse-d．
Key Words:Graphene；Preparation；Application
目 录
摘 要 1
引 言 1
1 石墨烯目前的制备方法 2
1.1 氧化还原法 2
1.2 微机械剥离法 2
1.3 热解SiC法 2
1.4 化学气相沉积法(CVD) 3
1.5 有机合成法 3
1.6 其它制备方法 3
2 石墨烯的应用 3
2.1 石墨烯触摸屏 3
2.2 纳米电子器件 4
2.3 传感器方面的应用 4
2.4 能源材料方面的应用 4
2.5 在其它方面的应用 4
3 展 望 4
参考文献 5
致 谢 8
石墨烯的制备方法及应用
引 言
石墨烯(Graphene)与石墨类似，又称单层石墨片，是构建所有其他文数石墨材料的基本单元，也是当前唯一发现的二文自由态原子的晶体[1-2]。众所周知，石墨烯是一种性能优异、结构独特的无机功能材料，石墨烯之所以有如此优异的材料性能，主要是因为石墨烯由碳原子sp2杂化组成的751角型分子构型，此种结构可以通过不断扩展得到单层、双层、多层的石墨烯材料。在60多年石墨烯的理论研究的过程中，人们长时间以来一直认为石墨烯这种特殊的结构是热力学不稳定结构，无法单独存在，直到2004年英国物理学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫从石墨中成功地分离出石墨烯，得出石墨烯结构可以稳定存在，从此掀起了人们研究石墨烯的浪潮，二人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖[3]。石墨烯具有许多不同的性质，如室温量子霍尔效应、独特的电学性能和完美的结构、突出的导热性能、高度的透光性以及超常的比表面积等，使其在许多领域中表现出应用前景[4-5]。石墨烯的结构和性能吸引了许多人的关注，有关石墨烯的研究已成为国内外科学家们研究最火热的材料之一。本文主要综述了石墨烯的制备方法及其应用，并对石墨烯可能的发展方向进行了展望。
1 石墨烯目前的制备方法
由于石墨烯材料具有独特的理化性能，它的应用也极其广泛，不同的人会用不同的方法来制备它。当今，石墨烯的制备方法主要有以下几种方法。
1.1 氧化还原法
氧化还原法是以石墨为原料，通过引入含氧官能团得到氧化石墨烯，再经过还原得到单层或多层石墨烯。具体步骤为：氧化还原法首先使用强氧化剂(浓酸、高锰酸钾等)在石墨层间穿插一些含氧官能团，增大石墨层间距，氧化过程即将石墨氧化成氧化石墨，然后经超声处理或热力学膨胀进行剥离就可形成单层或数层氧化石墨烯，再用强还原剂(水合肼、硼氢化钠等)将氧化石墨烯还原成石墨烯。该方法操作简单、成本低，有利于工业化生产，是最有希望实现规模化的生产方法，但氧化过程中存在残留的羟基、羰基、羧基等基团，致使石墨烯功能化，质量相对不高且制备的晶体容易产生缺陷。化学气相沉积法相有一个显著的缺点就是不能规模生产，而氧化还原法则在器件应用方面通常显示出了氮掺杂石墨烯质量较差。