1. 如何識別真假石墨烯
可以從石墨烯的特性來分析是否是真的石墨烯
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子構成 的只有一層原子厚度的二維材料,呈六角型 如蜂巢狀的平面薄膜,層厚度只0.335nm, 大約是一根頭發絲的20萬分之一。
特性:
目前發現已知材料中最薄、強度最大、導電導熱性能最好的新型納米材料
超強的強度,是普通鋼的100倍、強大的比表面積2630㎡/ g、超高的導熱系數,導熱系數高達5 X 103W / m.K,是銅,鐵,鋁等金屬的導熱系數的數十倍、★超強導電性,載流子遷移率是光速的1/300,是硅的140倍、超強的透光性,比目前市面上最好的玻璃還要透,不過基於石墨烯經常是依附在載體上存在,所以很難從透光性判斷是否是石墨烯。
2. 石墨烯的物理特性和應用分析
具有較大的比表面積,良好的導電性和導熱特性,是很有潛力的儲能材料。石墨烯作為新型儲能材料,其優勢有以下幾點:
石墨烯具有良好的導電性和開放的表面,賦予其很好的儲能功率特性。其宏觀結構由微米級、導電性好的石墨烯片層搭接而形鬧絕成,形成開放的大孔徑體系,這樣的結構為電解質離子的進入提供了勢壘極低的通道,保證這種材料良好的唯彎喊功率特性。
石墨原料儲量豐富、便宜,化學法制備的石墨烯成本較低。在對其工藝進行優化、放大之後,化學法制備的功能化石墨烯材料有望成為很有競爭力的儲能材料。
石墨烯性狀特徵和活性炭、石墨材料相近,如果作為電極材料,可以與現有的超級電容器和鋰離子電池的工藝路線兼容。石墨烯材料具有導電和導熱特性,且可以形成厚度可調控的石墨烯膜,可以構建非常好的薄膜電池和儲能器件。
石墨烯具有較大的理論比表面積,大的比表面積決定了其具有較高的能量密度。目前石墨烯材料的比表面積(200~1200 m2 /g) 與理論預測值還有較大的差距,如何調控石墨烯的織構,使石墨烯表面可以完全被電解質溶液所浸潤,是目前的重要課題。指野
石墨烯作為sp2雜化材料的基元材料,可以通過表面改性、復合,構築「納米建築」等手段對其進行二次結構的構建,通過優化結構,獲得高儲電容量的材料。在分子篩微孔孔隙中可以制備獲得單層石墨烯片層扭曲形成的單壁多孔炭,經過熱處理可以獲得非常好的大功率特性。蘇州華誠電子石墨烯。
總之,石墨烯材料具有優異的儲能性質,也表現出良好的應用前景。目前石墨烯的研究尚待深入,經過系統研發,解決其中科學問題和工藝問題後,有望成為市場潛力巨大的電極材料。
3. 石墨烯 結構示意圖是什麼
石墨烯結構示意圖如下所示:
石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和葯物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料。
英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法,薄膜生產方法為化學氣相沉積法(CVD)。
(3)石墨烯形貌觀察用什麼分析方法擴展閱讀:
化學性質:
石墨烯的化學性質與石墨類似,石態銀墨烯可以吸附並碧閉毀脫附各種原子和分子。當這些原子或分子作為給體或受體時可以改變石墨烯載流子的濃度,而石墨烯悔備本身卻可以保持很好的導電性。
但當吸附其他物質時,如H+和OH-時,會產生一些衍生物,使石墨烯的導電性變差,但並沒有產生新的化合物。因此,可以利用石墨來推測石墨烯的性質。
例如石墨烷的生成就是在二維石墨烯的基礎上,每個碳原子多加上一個氫原子,從而使石墨烯中sp2碳原子變成sp3雜化。可以在實驗室中通過化學改性的石墨制備的石墨烯的可溶性片段。
4. 怎麼判斷石墨烯表面是否鍍銅
石墨烯是一種理想的單原子層厚度的二維材料,層與層之間以較弱的范德瓦爾斯力結合。一般認為這種較弱的力對其性質的影響不會很大。 然而,研究者們發現,單層與雙層石墨烯之間量子霍爾平台填充因子不搜凳同,呈現出奇異量子霍爾效應。那麼,石墨烯的其他性質是否也會隨著其厚度(層數)變化而呈現出不同呢?通過在不同層數的石墨烯上熱蒸鍍金屬銅,我們發現,銅膜的形貌與石墨烯的層數存在關聯。熱處理後,銅納米顆粒在不同層數的石墨瞎首烯表面的密度及尺寸明顯依賴於石墨烯的層數。那就是,隨著石墨烯層數的增加,銅顆粒的尺寸增大,但密度反而減少。經過分析,將世神旅這種現象歸結為:擴散系數及擴散勢壘與層數密切相關,不同的層數有不同的擴散勢壘。而擴散勢壘的不同可以歸因於量子尺寸效應。
5. 石墨烯表面接枝聚合物用tem能觀察到嗎
石墨烯表面接枝聚合物用tem能觀察到
【通過tem來判斷石墨烯/橡膠復合材料中的石墨烯的粒徑大小的方法】採用透射電子顯微鏡觀察納米石墨烯粒子的形貌和測定其粒徑大小,具體方法如下:
首先將配帆團石墨烯/橡膠復合材料中的粒子製成懸浮液並滴在帶碳膜的銅網上,待懸浮液中的載液乙醇揮發後,放人樣品台.拍攝有代表性的數碼電轎閉鏡像若干張。選取A、培橘B、C三組納米石墨烯粒子群進行拍攝,然後在每張照片中隨機選取並測量50顆納米較子粒徑,由公式(見下)計算得出平均粒徑。
【TEM】英語:Transmission electron microscope,縮寫TEM,透射電子顯微鏡法,是通過擷取穿透物質的直射電子或彈性電子成像或做成衍射圖樣來做微細組織和晶體結構研究,分析時,通常是利用電子成像的衍射對比,做成明視野或暗視野影像,並配合衍射圖案來進行觀察。
6. sem觀測石墨烯結構得放大多少倍
一萬倍。石墨烯放大1萬倍下所得二次電子圖像,能夠清楚看到其整體形貌,及顯型游著地表。石墨烯是從石墨中提取出來的材料,最初是從中分離出來的,它是一種極卜棚銷其導電的元和攜素碳形式,由單個平坦的碳原子片排列成重復的六角形晶格構成。
7. 氧化還原石墨烯和機械剝離法石墨烯哪一種好
石墨烯的研究熱潮也吸引了國內外材料植被研究的興趣,石墨烯材料的制備方法已報道的有:機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等。
1、微機械剝離法
2004年,Geim等首次用微機械剝離法,成功地從高定向熱裂解石墨(highly oriented pyrolytic graphite)上剝離並觀測到單層石墨烯。Geim研圓滾究組利用這一方法成功制備了准二維石墨烯並觀測到其形貌,揭示了石墨烯二維晶體結構存在的原因。微機械剝離法可以制備出高質量石墨烯,但存在產率低和成本高的不足,不滿足工業化和規模化生產要求,目前只能作為實驗室小規模製備。
2、化學氣相沉積法
化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition,CVD)首次在規模化制備石墨烯的問題方面有了新的突破(參考化學氣相沉積法制備高質量石墨烯)。CVD法是指反應物質在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在加熱的固態基體表面,進而製得固體材料的工藝技術。
麻省理工學院的Kong等、韓國成均館大學的Hong等和普渡大學的Chen等在利用CVD法制備石墨烯。他們使用的是一種以鎳為基片的管狀簡易沉積爐,通入含碳氣體,如:碳氫化合物,它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯,通過輕微的化學刻蝕,使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。這種薄膜在透光率為80%時電導率即可達到1.1×106S/m,成為目前透明導電薄膜的潛在替代品。用CVD法可以制備出高質量大面積的石墨烯,但是理想的基片材料單晶鎳的價格搜頃太昂貴,這可能是影響石墨烯工業化生產的重要因素。CVD法可以滿足規模化制備高質量石墨烯的要求,但成本較高,工藝復雜。
3、氧化-還原法
氧化-還原法制備成本低廉且容易實現,成為制備石墨烯的最佳方法,而且可以制備穩定的石墨烯懸浮液,解決了石墨烯不易分散的問題。氧化-還原法是指將天然石墨與強酸和強氧化性物質反應生成氧化石墨(GO),經過超聲分散制備成氧化石墨烯(單層氧化石墨),加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團,如羧基、環氧基和羥基,得到石墨烯。
氧化-還原法被提出後,以其簡單易行的工藝成為實驗室制備石墨烯的最簡便的方法,得到廣大石墨烯研究者的青睞。Ruoff等發現通過加入化學物質例如二甲肼、對苯二酚、硼氫化鈉(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基團,就能得到石墨烯。氧化-還原法可以制備穩定的石墨烯懸浮液,解決了石墨烯難以分散在溶劑中的問題。
氧化-還原法的缺點是宏量制備容易帶來廢液污染和制備的石墨烯存在一定的缺陷,例如,五元環、七元環等拓撲缺陷或存在-OH基團的結構缺陷,這些將導致石墨烯部分電學性能的損失,使石墨烯的應用受到限制。
4、溶劑剝離法
溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散於溶劑中,形成低濃度的分散液,利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力,此時溶劑可以插入石墨層間,進行層層剝離,制備出石墨烯。此方法不會像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結構,可以制備高質量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的產率最高(大約為8%),電導率為6500S/m。研究發現高定向熱裂解石墨、熱膨脹石墨和微晶人造石墨適合用於溶劑剝離法制備石墨烯。溶劑剝離法可以制備高質量的石墨烯,整個液相剝離的過程沒有在石墨烯的表面引入任何缺陷,為其在微電子學、多功能復合材料等領域的應用提供了廣闊的應用前景。缺點是產率很低。
5、溶劑熱法
溶劑熱法是指在特製的密閉反應器(高壓釜)中,採用有機溶劑作為反應介質,通過將反應體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度),在反應體系中自身產生高壓而進行材料制備的一種有效方法。
溶劑熱法解決了規模化制備石墨烯的問題,同時也帶來了電導率很低的負面影響。為解決由此帶來的不足,研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結合制備出了高質量的石墨烯。Dai等發現溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小於傳統條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質量石墨烯的特點越來越受科學家的關注。溶劑熱法和其他制備方法的結合將成為石墨烯制備的又一亮點。
6、其它方法
石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原、外延晶體生長法、微波法、電弧法、電化學法等。筆者在以上基橘漏余礎上提出一種機械法制備納米石墨烯微片的新方法,並嘗試宏量生產石墨烯的研究中取得較好的成果。如何綜合運用各種石墨烯制備方法的優勢,取長補短,解決石墨烯的難溶解性和不穩定性的問題,完善結構和電性能等是今後研究的熱點和難點,也為今後石墨烯的制備與合成開辟新的道路。
7、石墨烯的制備和展望
大規模製備高質量的石墨烯晶體材料是所有應用的基礎, 發展簡單可控的化學制備方法是最為方便、可行的途徑, 這需要化學家們長期不懈的探索和努力;石墨烯的化學修飾:將石墨烯進行化學改性、摻雜、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,發展出石墨烯及其相關材料(graphene and related materials),來實現更多的功能和應用;石墨烯的表面化學: 由於石墨烯晶體獨特的原子和電子結構,氣體分子與石墨烯表面間的相互作用將表現出許多特有的現象,這將為表面化學特別是表面催化研究提供一個獨特的模型表面;同時石墨烯具有完美的兩維周期平面結構,可以作為一個理想的催化劑載體, 金屬/石墨烯體系將為表面催化研究提供一個全新的模型催化研究體系。
8. 如何用SEM表徵 石墨烯
對迅納弊氧化石墨烯茄基進行修飾,如接入表面活性劑,或者是烷基胺等畝族以防它團聚,用SEM就可以觀察到它的單片層形貌,但我不知道修飾後觀察到的與沒修飾的形貌會有什麼不同
9. 求指導怎麼分析氧化石墨烯基膜的掃描電鏡圖
原子力顯微鏡表徵石墨烯的什麼性質
當然是原子力顯微鏡AFM,看高度圖石墨烯單層不到1 nm。應該說AFM是表徵石墨烯材料最方便的手段了灶慧。嫌塵當然,AFM表徵的時候應注意區分灰塵、鹽類和石墨烯分子。
當然光學顯微鏡、掃描電鏡SEM也可以用來表徵石墨烯。還有高解析度透射電鏡HRTEM可以看到石墨烯的蜂窩狀原子圖像,可以看到氧化石墨烯還原後的隱者答缺陷。
10. 石墨烯XRD譜圖分析,急,在線等!
是氧化石鋒襪檔墨的峰,因為你沒有好逗還原完全,並且水分子進銀亂入石墨片層結構中,使氧化石墨片間距增大很多,原先的衍射峰左移