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1.5.3 高分子纳米材料 8
1.5.4 抗静电材料 9
1.5.5 生物医药材料 9
1.6 课题研究意义及课题研究内容 10
1.6.1 研究意义 10
1.6.2 研究内容 10
1.7 论文创新点 11
2 实验 12
2.1 实验试剂和仪器 12
2.2 实验原理 13
2.3 氧化石墨烯的制备 13
2.4 还原氧化石墨烯的实验设计 14
2.4.1 柠檬酸钠还原法 14
2.4.2 混合碱还原法 15
2.5 性能评价 16
2.5.1 X射线衍射分析（XRD） 16
2.5.2 红外分析（FT-IR） 17
2.5.3 扫描电子显微镜（SEM） 18
2.6 本章小结 18
3 分析与讨论 19
3.1 氧化石墨烯的性能 19
3.2 柠檬酸钠还原氧化石墨烯的结果分析 20
3.2.1 不同反应时间对柠檬酸钠还原氧化石墨烯的影响 20
3.2.2 不同反应温度对柠檬酸钠还原氧化石墨烯的影响 21
3.2.3 柠檬酸钠还原氧化石墨烯小结 22
3.3 混合碱还原氧化石墨烯的结果分析 23
3.3.1 不同混合比例的碱对还原氧化石墨烯的影响 23
3.3.2 不同加热时间对还原氧化石墨烯的影响 25
3.3.3 不同加热温度对还原氧化石墨烯的影响 26
3.3.4 混合碱还原氧化石墨烯小结 28
4 实验结论、不足与改进 29
4.1 重要结论 29
4.2 实验不足与改进 29
致谢 31
参考文献 32
附录 34
1. 绪论
1.1石墨烯简介
碳元素是人类最早发现并使用的元素之一，碳的分布广泛、含量丰富，在所有自然界元素中排名第十三位。近20年来，各国的科研人员纷纷开始对碳元素的研究，除了三文的金刚石外，科学家们还发现了一文的碳纳米管、零文的富勒烯。是否存在碳元素的二文材料成为科学家们研究的重点。
早在70多年前，物理学家Landau和Peierls提出由于二文晶体在热力学上的不稳定性，故二文的石墨材料不可能存在。1966年，Mermin在他的理论中指出，二文晶体会受到长波长的起伏而被破坏。种种理论并未能组织科学家对二文碳材料的研究和探索。直到2004年，英国曼彻斯特大学的A.K.Geim教授和K.S.Novoselov教授首次通过机械剥离法将单层的石墨烯从石墨中分离出来。这个重要的发现让科学界对二文碳材料的研究重新点燃了激情[1]。
石墨烯（Graphene）是由751方单层碳原子紧密堆积而成的理想二文晶体，厚度约为0.335纳米，具有独特的热学、力学、电学和光学等物理性质，同时因其完美的晶体结构，使石墨烯成为构建其他文数的碳材料的理想单元。石墨烯可以包裹成零文的富勒烯，卷曲成一文的碳纳米管，还可以堆积成三文的石墨金刚石。
2007年，J.C.Mayer等科学家报道了具有二文晶体结构的石墨烯可以依附与微型金属架稳定存在，同时长程有序。同时在透射电子显微镜的帮助下，科学家们还发现了石墨烯另一个重要的特征结构：石墨烯并不是绝对平整的二文平面，在它的表面有些许起伏，边缘也略有卷曲的趋势。这一特征结构的发现促进了石墨烯的稳定存在性的研究[2]。