石墨烯最早由英国曼彻斯特大学Geim等利用胶带剥离高定向石墨的方法
石墨烯最早由英国曼彻斯特大学Geim等利用胶带剥离高定向石墨的方法。
石墨烯受到越来越多的关注。石墨烯因其独特的结构和优异的热学、光学、电学和机械性能，倍受材料科学、化学、物理学等领域的科研人员的关注，石墨烯在信息、能源、电子、材料和生物医学等领域有着广阔·的应用前景。
现今我国已成为世界印染业中生产规模最大的国家[1],
而印染相关行业废水中的有机染料现已成为我国环境主要
污染物之一
石墨烯是一种新型的碳纳米材料,拥有独特的物理化学性质,应用前景十分广阔石墨烯具有独特的结构、优异的性能, 在诸多领域有广泛的应用. 石墨烯层的原子均为表面原子, 其表面积非
常大, 是天然的吸附材料. 其易于制备、成本低廉等优势使得石墨烯吸附材料成为水处理研究中的热点. 石墨烯及其复
合材料已经在重金属、染料、杀虫剂、抗生素、石油等污染物的治理方面得到应用.
石墨烯和碳纳米管(CNT)由于其优异的物理和化学性能,成为目前研究的热点领域,但由于它们本身易团聚、亲水性差,限制了其在多个领域的应用
接枝了聚离子液体之后的GO和RGO对CO2的吸附性能比未改性的要好
剥离重组法制备石墨烯二氧化钛复合物
剥离重组法制备石墨烯二氧化钛复合物
学校代码：10722 学号：0808014113 分类号：密级：公开 剥离重组法制备石墨烯二氧化钛复合物 Stripping method for restructuring graphite surfaces titanium dioxide compound 作者姓名：邢世才 专业名称：化学 学科门类：理学 指导教师：邓玲娟 提交论文日期：2012年5月 成绩评定：
目录1.1 石墨烯材料简介 1.3 石墨烯复合物的制备方法 1.3.1 机械剥离法 1.3.2 氧化石墨还原法 1.3.3 SiC 分解法 1.3.4 化学气相沉积法 1.3.5电子束辐照法 1.3.6微机械分离法 1.4石墨烯材料的应用 1.4.1 石墨烯基电源材料 1.4.2 石墨烯复合材料 1.4.3 传感器 1.4.4 石墨烯晶体管 2.石墨烯复合材料的研究进展 1.1.1石墨烯与金属化合物复合 1.1.2石墨烯－非金属材料复合 1.1.3石墨烯与聚合物复合 3.石墨烯-二氧化钛复合物研究进展 1.5 本课题的特色与创新之处
文献综述 1.1 石墨烯复合材料的研究进展 石墨烯是由单层碳原子组成的六方蜂巢状二维结构，是其他维的石墨材料的基础材料。它可以包裹形成零维富勒烯，卷起来形成一维碳纳米管，层层堆积形成三维石墨。自从Geim 等用胶带方法制备出石墨烯以来，其就引起物理界和化学界的轰动和极大的兴趣．石墨烯的这种特殊结构，使其表现出一些独特的物理性能，如室温量子霍尔效应、超高的电子迁移率和弹道运输、较长的电子平均自由路径、良好的热传导、较强的机械强度和出众的灵活性。其优异的性能、极大的比表面积和较低的生产成本（相对于碳纳米管），非常适合于高性能复合材料的开发．在实际应用中，石墨烯复合材料可以分为两类：石墨烯/无机复合材料和石墨烯/聚合物复合材料．制备石墨烯复合材料的方法主要有两种：先让氧化石墨与其他材料复合，再将其中的氧化石墨还原得到石墨烯纳米复合材料；或者用改性过的石墨烯与其他材料复合．这些复合材料广泛地应用在超级电容器、锂电池、电催化和燃料电池等领域。 1.1.1 石墨烯与金属化合物复合 金属化合物与石墨烯用不同方法制备复合材料，主要用于超级电容器、锂电池等领域．金属化合物包括金属氧化物、金属氢氧化物、金属硫化物等。 TiO2是一种应用广泛的半导体材料，由于其成本低、稳定性好、对人体无毒性，并具有气敏、压敏、光敏以及较强的光催化特性，而被广泛应用于传感器、太阳能电池和光催化等领域．Manga等通过喷墨印刷术处理前驱溶液氧化石墨和二（２－羟基丙酸）二氢氧化二铵合钛）制备石墨烯－TiO2光电导薄膜．由于这种薄膜制备的光电导体设备具有宽带光电导性、高的光电探测能力和光导率，与纯TiO2的光电探测器相比具有更快的光响应。Williams等通过紫外照射TiO2悬浮液，使其释放电子还原分散在乙醇里的氧化石墨．TiO2颗粒和石墨烯相互作用阻碍剥离石墨烯的团聚．光催化技术不仅提供了紫外辅助还原技术，而且还开创了制备光敏石墨烯半导体复合材料的新途径．Tang等通过分子嫁接方法把化学剥离的石墨烯加入到TiO2纳米颗粒薄膜中，适用于染料敏化太阳能．由于石墨烯的高电导性，石墨烯/TiO2复合薄膜（（3.6±１．１）×102Ω/ｃｍ）提高了纯TiO2纳米颗粒薄膜（（２．１±０.９）×１０５Ω/ｃｍ）电导率２个数量级．此外，基于石墨烯/TiO2复合薄膜的染料敏化太阳能的功率转换效率（1.68%）比纯TiO2纳米颗粒薄膜（０.３２％）高出５倍多，这表明了加入石墨烯能有效增强光电性能．其他的金属化合物例如磷酸亚铁锂（Li Fe-PO4）、氧化锡（SnO2）、氧化亚铜（Cu2O）、铂（Pt、硫化镉（CdS）与石墨烯复合材料可以用在锂电池、电催化和传感器等方面．
曼彻斯特大学攻略
曼彻斯特大学 曼彻斯特大学简介 曼彻斯特大学(University of Manchester),又叫"曼彻斯特维多利亚大学(Victoria University of Manchester)",位于英格兰的曼彻斯特市。新的曼彻斯特大学是2004年8月1日由该校和曼彻斯特科技大学或曼彻斯特大学理工学院合并而成。 曼彻斯特大学环境 曼彻斯特大学坐落在世界上第一座工业化城市——英国曼彻斯特市。从曼城每天有数趟火车直达伦敦，全程仅需2个小时。公共巴士经过大学直达曼彻斯特国际机场，仅需50分钟。 曼彻斯特并号称英国“知识之都”，是英国最生机勃勃和重要的城市之一，也是国际公认的技术、工业和学习中心，备受英国本国和海外学生的青睐。在流行文化、尤其是音乐、时装、设计可与伦敦相媲美。而生活费用远低于伦敦。在英格兰，该市的中国城之大仅次于伦敦，这里各种风味的地道中国餐馆比比皆是。此外，曼彻斯特有两只著名的足球队，曼彻斯特城队与曼彻斯特联队。 曼彻斯特大学的历史与曼彻斯特城的发展息息相关。一直以来，大学与曼城互为辉映，大学以城市为荣，城市也以拥有这所著名学府而倍感骄傲。1851年，曼彻斯特的纺织商人John Owens先生投资96，942镑组建了欧文斯学院（Owens College，曼大的前身）。在19世纪，随着工业革命的发展，曼彻斯特市对于高等教育和职场的优秀人才有着巨大的需求，曼大以出众的教育水平培养出众多优秀的人才，这弥补了城市发展的需要，使无数公司从雇用大学培养的学生中受益匪浅。同时，充满活力与机会的曼彻斯特市也吸引着不同国籍的优秀学者来到这里学习深造，为曼彻斯特大学，这所世界一流，拥有百余年历史的大学增添新的学术创意与活力。 曼彻斯特大学设施 曼彻斯特大学的学生可以享用的大学设施是英国最好的。约翰赖兰斯大学图书馆（JRUL）是全英国第三大图书馆，藏有350多万册书籍和期刊。JRUL还提供网络链接，使学生可以通过分布在校园各处的联网电脑连接图书馆。许多专业系还配备了自己的图书馆资源。曼彻斯特大学拥有两个室内运动中心、两个室外运动场和曼彻斯特水上活动中心，足以满足开展大部分体育运动的需要。该大学还是获奖的曼彻斯特博物馆、精美的惠特沃斯艺术馆和康塔克剧院的所在地。学生联合会提供一系列的服务，包括咖啡馆、食品店、银行和夜总会等，另外还有曼彻斯特学会以及其他几个深受欢迎的活动场所。
英国曼彻斯特大学暑期游学总结
英国曼彻斯特大学暑期游学总结 （叶哲君 15制药2班） 宛如一场梦，为期三周的曼大游学已经结束，而我却不再是从前那个我。 自从三月份填了游学申请书，便开始了一段艰辛的游学准备历程。这期间有双币信用卡支付问题，护照办理问题，签证材料及翻译件准备等等一系列问题，所幸最终都被我们一一攻克。这其中的艰辛不是一言两语能够道尽的，所以真的非常感谢在这背后默默付出的老师们和校领导们，你们是幕后推动这次游学项目的大手，感谢你们为我们海大学子争取来了这样一次难能可贵的游学机会。 此次英国之行是自己第一次走出国门，有些许小激动也有些许担忧。担心自己英语表达能力太差，不能很好地融入当地课堂以及和外国人沟通，所以在小学期期间有意地在训练自己的口语和听力。来到曼大的第一周，学校以讲座的形式给我们介绍了曼彻斯特这座古老城市的历史。一个小时的讲座结束后，以小组为单位进行二个小时的思考讨论发言。其实自己挺害怕这个环节的。因为分组后人员减少，而最后小组又必须对幻灯片上抛出的一系列问题做出评论，意味着你必须得发表自己的意见。身为理科生，历史并不是我的强项，谈及外国的历史，我更是门外汉一个，加上英语表达能力不强，所以只能辅助手机词典和百度，把自己的想法翻译后写到纸上再发
言。老师会在我们小组讨论期间，分别到各个圆桌小组倾听我们的想法并给出指导性意见，最后总结评论我们的答案，然而他却没有在幻灯片上给出过所谓的答案。这样的上课方式和中国课堂还是有区别的。在中国课堂上，自己作为课堂上的“芸芸众生”，在老师提出问题后不发言也问题不大，但是在曼大的课堂上，老师会坐到你的小组当中，逐一交流沟通，不管是眼神还是语言，都非常到位。这一点让我印象深刻。 第一周，曼大带我们到当地的小乡村品尝纯正英式下午茶，领我们去滑雪，但令我感触颇深的是去到Quarry Bank Mill,一座18世纪的纺纱厂。这里仿佛就是一段复活的历史，曾经出现在历史书上介绍英国工业革命章节的插图都活脱脱的展现在自己眼前。通过工厂内的女织工亲手演示，自己第一次见识到了棉花是如何从摘取到加工成棉线再织成布，见识到了织布机如何一代代进化，深感人类的伟大。为了让参观者认识水车生动力驱动纺纱机的原理，纺纱厂现在仍在生产布匹。学徒车间里身穿工作服的导游带你领略时光倒流，一睹年轻工人的苦难生活。这座纺纱厂是早期工厂的实例，内有蒸汽机和完好的铁制水车，也有细长而黑的烟囱，还有工人们简陋原始的厨房卧室等等。这些真实的事物足以让你去感受英国工业革命的气息，想象这里曾经发生的一切。 另一个令我感叹不已的地方是曼大图书馆。
石墨烯材料的研究进展论文
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
氧化石墨烯的制备及表征
氧化石墨烯的制备及表征 文献综述 材料0802班 李琳 200822046
氧化石墨烯的制备及表征 李琳 摘要：石墨烯(又称单层石墨或二维石墨)是单原子厚度的二维碳原子晶体,被认为是富勒烯、碳纳米管和石墨的基本结构单元[1]。石墨烯可通过膨胀石墨经过超声剥离或球磨处理来制备[2,3]，其片层厚度一般只能达到30~100 nm，难以得到单层石墨烯(约0.34 nm)，并且不容易重复操作。所以寻求一种新的、容易和可以重复操作的实验方法是目前石墨烯研究的热点。而将石墨氧化变成氧化石墨，再在超声条件下容易得到单层的氧化石墨溶液，再通过化学还原获得，已成为石墨烯制备的有效途径[4]。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。 关键词：氧化石墨烯，石墨烯，氧化石墨，制备，表征 Oxidation of graphite surfaces preparation and Characterization LI Lin Abstrat：Graphite surfaces (also called single graphite or 2 d graphite )is the single atoms thickness of the 2 d carbon atoms crystal, is considered fullerenes, carbon nanotubes and graphite basic structure unit [1].Graphite surfaces can through the expanded graphite after ultrasonic stripping or ball mill treatment topreparation [2,3], a piece of layer thickness normally only up to 30 to 100 nm, hard to get the single graphite surfaces (about 0.34 nm), and not easy to repeated operation. So to search a new, easy to operate and can be repeated the experiment method of the graphite surfaces is the focus of research. And will graphite oxidization into oxidation graphite, again in ultrasonic conditions to get the oxidation of the single graphite solution, again through chemical reduction get, has become an effective way of the preparation of graphite surfaces [4]. Through the review of graphite oxide and oxidation graphite surfaces of the preparation, structure, modification of polymer and the
曼彻斯特必去的十大景点
曼彻斯特必去的十大景点 曼彻斯特是英国第二大城市，别称棉都，是一个工业城市，但同时更是个旅游胜地。来到曼城，有十大不可不看的特色景点：Quarry Bank纺纱厂、中国城Chinatown、阿戴尔购物中心Arndale Centre、洛利艺术中心The Lowry、艾伯特广场Albert Square 、科学工业博物馆Museum of Science and Industry、帝国战争博物馆北馆Imperial War Museum North、曼彻斯特艺术画廊Manchester Art Gallery 、老特拉福德球场Old Trafford Stadium和希顿公园Heaton Park。 Quarry Bank纺纱厂 曼彻斯特是棉纺织工业的发源地，Quarry Bank纺纱厂就是曼彻斯特极具历史意义的一大景点。它位于曼彻斯特南面10英里(16公里)的威尔姆斯洛Wilmslow，是一座18世纪的纺纱厂。通过参观纺纱厂，可以知晓棉花是如何加工成布的，并且了解到水车产生动力驱动纺纱机的原理。纺纱厂四周遍布花园、梯田、房屋和教堂，景色壮观怡人。在这里参观，既学习了知识、了解了历史，还能愉悦身心，可谓收获颇多。 ? 电话：01625 445896/ 01625 527468 ? 邮件：quarrybankmill@https://www.360docs.net/doc/554713642.html, 中国城(Chinatown) 曼彻斯特的中国城Chinatown，是英国最大的中国城，也是英国北部地区最集中的华人社区。这里不但是旅行者的必到之地，而且也是中国留学生经常光顾的地方。中国城处在夏洛特街Charlotte St、波特兰街Portland、牛津街Oxford St 和莫斯利街Mosley St包围的区域。里面遍布中餐馆，而且很多餐馆提供自助餐，想吃家乡菜的朋友可以到那里大饱口福。中国城内还有各类商店、超市，出售的商品五花八门，既有具有中国特色的小礼品，也有具
石墨烯研究现状及应用前景
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
石墨烯的制备方法概述
石墨烯的制备方法概述 1物理法制备石墨烯 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得,操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。 1.1机械剥离法 机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt等于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热 解石墨上剥离并观测到单层石墨烯，验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下：首先利用氧等离子在1mm厚的高 定向热解石墨表面进行离子刻蚀，当在表面刻蚀出宽20μm —2mm、5μm的微槽后，用光刻胶将其粘到玻璃衬底上， 再用透明胶带反复撕揭，然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声，最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中，利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。 但是这种方法存在一些缺点，如所获得的产物尺寸不易控制，无法可靠地制备出长度足够的石墨烯，因此不能满足工业化需求。
1.2取向附生法—晶膜生长 PeterW.Sutter等使用稀有金属钌作为生长基质，利用基质的原子结构“种”出了石墨烯。首先在1150°C下让C原子渗入钌中，然后冷却至850°C，之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面，在整个基质表面形成镜片形状的单层碳原子“孤岛”，“孤岛”逐渐长大，最终长成一层完整的石墨烯。第一层覆盖率达80%后，第二层开始生长，底层的石墨烯与基质间存在强烈的交互作用，第二层形成后就前一层与基质几乎完全分离，只剩下弱电耦合，这样制得了单层石墨烯薄片。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响制得的石墨烯薄片的特性。 1.3液相和气相直接剥离法 液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨(EG)(一般通过快速升温至1000°C以上把表面含氧基团除去来获取)加在某种有机溶剂或水中，借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。Coleman等参照液相剥离碳纳米管的方式将墨分散在N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中，超声1h后单层石墨烯的产率为1%，而长时间的 超声(462h)可使石墨烯浓度高达1.2mg/mL。研究表明，当溶剂与石墨烯的表面能相匹配时，溶剂与石墨烯之间的相互作用可以平衡剥离石墨烯所需的能量，能够较好地剥离石墨烯
石墨烯的化学气相沉积法制备_图文(精)
收稿日期:2010 12 31; 修回日期:2011 02 14 基金项目:国家自然科学基金(50872136,50972147,50921004、中国科学院知识创新项目(K J CX 2 YW 231. 通讯作者:任文才,研究员.E m ai:l w cren@i m r .ac .cn;成会明,研究员.E m ai:l chen g @i m r .ac .cn ;高力波.E m ai:l l bgao @i m r .ac .cn 作者简介:任文才(1973-,男,山东东营人,博士,研究员,主要研究方向为石墨烯和碳纳米管的制备、物性和应用. E m ai:l w cren @i m r .ac .cn 文章编号: 1007 8827(201101 0071 10 石墨烯的化学气相沉积法制备 任文才, 高力波, 马来鹏, 成会明 (中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合实验室,辽宁沈阳110016 摘要: 化学气相沉积(CVD 法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法,具有产物质量高、生长面积大等优点,逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法。通过简要分析石墨烯的几种主要制备方法(胶带剥离法、化学剥离法、S i C 外延生长法和CV D 方法的原理和特点,重点从结构控制、质量提高以及大面积生长等方面评述了CV D 法制备石墨烯及其转移技术的研究进展,并展望了未来CVD 法制备石墨烯的可能发展方向,如大面积单晶石墨烯、石墨烯带和石墨烯宏观体的制备与无损转移等。关键词: 石墨烯;制备;化学气相沉积法;转移中图分类号: TQ 127.1+1 文献标识码: A 1 前言 自从1985年富勒烯[1] 和1991年碳纳米管[2]
留学英国,不得不了解的英国各大城市气候问题
留学英国，不得不了解的英国各大城市气候问题 选择一个留学城市，不仅意味着你要在那度过一段长时间的学生生涯，也意味着你要在当地生 活较长一段时间。一个城市的气候问题也是不可忽视的，气候会影响你的身体状态和生活质量。如 果你体质属于湿气重，那么选择在海边的城市留学就不会好过了。相反，如果你体质干，容易缺水，去湿润气候的地方就会舒服得多。今天，天道小编就给大家总结了英国各大城市的气候情况，在选 校的时候可以参考一下。 英国气候是属于海洋性温带阔叶林气候，湿润、温和，四季差别不明显，温度不高，季节间的 温度变化很小，雨天较多。在英国留学，对于大部分留学生来说，不是英格兰就是苏格兰。 英格兰气候是温暖湿润的。主要河流有泰晤士、塞文和特伦特河等。是英国主要的工业、农 业区。 1. 伦敦受北大西洋暖流和西风影响，属温带海洋性气候，四季温差小，夏季凉爽，冬季温暖，空气湿润，多雨雾，秋冬尤甚。伦敦夏季(6-8月)的气温在18°C左右，有时也会达到30°C或更高。在春季(3月底-5月)和秋季(9-10月)，气温则维持在11-15°C左右。在冬季(11月-3月中旬)，气温波动在6°C左右。在伦敦冬季有罕见结冰的情况，但潮湿和阴冷的空气会使人一个冬天内得 2-3次感冒。 2. 约克郡的气候湿润、温和，四季差别不明显，温度不高，季节间的温度变化很小，雨天较多。 3. 巴斯终年温和湿润。通常最高气温不超过32°C，最低气温不低于-10°C，平均气温1月 4～7°C，7月13～17°C。多雨雾，秋冬尤甚。 4. 利物浦属于温海气候，冬天最冷也不会低于0度的夏天也不很热。 5. 纽卡斯尔的气候是很温和的。这主要得益于来自北大西洋的墨西哥湾暖流的影响。 6. 利兹属亚热带湿润性季风山地气候，四季分明，雨热同季，气候温和，雨量充沛，湿度大，风速小，雾日，日照少，无霜期较长。 7. 曼彻斯特气候潮湿，属于终年温和多雨的温带海洋性气候，该市的平均年降水量为809毫米，降水持续时间长，但降水强度小，降水常在1个小时以上，而鲜见几分钟的倾盆大雨. 8. 整个北爱尔兰自治区都处于温带季风气候的控制下，虽然经常有云雾天气常停留在这一区域，所以并不会出现西边比东边更加潮湿的情况。在这里，虽四季分明但气候变化十分迅速，这种天气 比欧洲其他地方或是北美更加难以。 9. 贝尔法斯特一月平均气温为6.5°C，七月平均气温为17.5°C。潮湿的气候和16、17世纪 的伐木使今天的北爱尔兰大多数地区是富饶的草原。 10. 威尔士的气候不太好，冬季阴雨天太多。冬天威尔士的气候很恶劣。
李同学本科预科申请本科 直录曼彻斯特大学成功案例.doc
李同学本科预科申请本科直录曼彻斯特大学成功案例 曼彻斯特大学是德国一所门类齐全、科系众多的综合性大学，曼大的教学质量始终位居英国独立教学质量评估的前列。今天我来说说李同学本科预科申请本科直录曼彻斯特大学成功案例。 就读院校：睢宁县高级中学(普通中学) 就读阶段：高中 在校成绩 平均成绩:85/100 录取学校：曼彻斯特大学 背景分析 学生优势 国内高中毕业，成绩达到85%以上，雅思5.5以上，直接申请到英国曼彻斯特大学本科预科，本科预科阶段学生第一学期课程结束之后，意识到自己的专业成绩和语言成绩不是很理想，便抓紧时间开始着手准备申请的事情，准备时间比较充裕。 学生劣势 学生申请的法律专业，对预科期间的语言要求比较高，需要达到AAA 的成绩，而学生的语言成绩比较差。学生的专业课成绩也比较低。 方案分析 首先，我们详细研究了学生高中和本科预科的成绩及学习情况，文书指导过程中突出学生的优势，就学生预科期间的语言成绩，帮学生分析了专业申请的难度，并帮学生分析了其他专业入学的可行性。学生根据自己的喜好，确定不妥协专业，只考虑法律专业，因此按照专业及学生情况筛选匹配的院校，并第一时间递出申请。
拿到录取之后，发现学生的预科成绩跟录取的条件有很大差距，主要是法律专业的语言要求过高，后来经过和大学沟通，更换了金融数学专业，学生顺利变为无条件录取并成功入学。 给类似情况学生的建议 申请不同阶段的课程，尤其是在专业选择过程中，一定要根据自己的学习情况匹配合适的专业，要考虑申请的可行性。 曼彻斯特大学简介： 曼彻斯特大学，简称曼大，是一所门类齐全、科系众多的综合性大学，位于英格兰中北部的英国第二繁华城市曼彻斯特。校内现有来自超过160个国家的近四万名学生就读一千多个学位课程，教职员超过一万人，其中很多是享誉世界的科学家。 如今的曼彻斯特大学是由始建于1824年的曼彻斯特理工大学和始建于1851年的曼彻斯维多利亚大学这两所世界一流学府于2004年合并而成。曼大以教学严谨、学术风气自由著称，创新作为教学和学术研究的主导思想，已形成传统。世界上很多重大成就都出自这里，如原子的分裂、世界上第一台可存储程序计算机的发明以及石墨烯的发现等。 曼大的教学质量始终位居英国独立教学质量评估的前列，每年的全球大学排名也始终位居世界前列，校友包括25位诺贝尔奖得主和众多国际名人。曼彻斯特大学在英国乃至全球都享有极高的声誉：202X/17QS世界大学排名全球第29位(英国第7位)，202X年上海交大世界大学学术排名(ARWU)全球第35位(英国第5位) 。在2014年英国官方组织的研究卓越框架(REF)评估中，曼彻斯特大学综合实力位居全英第5名。 在位于德国的国际高等教育发展中心(CHE)2010年发布的欧洲大学“卓越排名”(CHE Excellenceranking)中，曼大是欧洲仅有的7所七大学科(生物、化学、经济学、数学、物理、政治学、心理学)均被评定为“优秀”的大学
基于石墨烯的锂离子电池负极材料设计研究进展
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
液相法制备石墨烯
液相法制备石墨烯 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。石墨烯是一种二维单元子层厚度的晶体，其碳原子呈蜂窝状晶格排布，并在单原子层厚度上集合了优异的电学、机械、光学与热学性质。目前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。现有的石墨烯的制备方法有微机械剥离法、化学气相沉积法、液相或气相直接剥离法、晶体外延生长法﹑氧化-还原法等，但大规模高质量制备技术仍然是制约其进入实际应用的瓶颈之一。 本文采用液相直接剥离石墨来制备石墨烯，按照正交试验设计方案，通过多次实验，改变石墨与溶剂的配比、超声时间、超声功率等，使得石墨剥离充分，通过适当时间的高速离心得到分散较好的石墨烯分散液。再选用不同的溶剂同样对石墨进行剥离得到石墨烯分散液。实验结果表明使用二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂剥离石墨,当浓度配比在0.14mg/ml，超声时间在9小时时效果最好，丁达尔效应表明分散液分散效果良好, 紫外光谱(UV)结果分析得出DMF剥离石墨没有引入其他官能团，利用扫描电子显微镜(SEM)得出微观图，得到低于五层的石墨烯。 与其他石墨烯制备方法相比，本论文所采用的液相直接剥离法制备石墨烯具有仪器设备简单、原材料便宜易得、液相体系便于材料加工成型等优点。直接利用数控超声机对放有石墨的溶剂进行超声剥离，不涉及化学变化从而得到的样品质量高。 关键词：石墨烯，液相剥离，正交试验设计
Graphene by Liquid Phase-based Exfoliation ABSTRACT Graphene has attracted much interest in recent years due to its unique and outstanding properties. Graphene is a two-dimensional crystal with atomic thickness, whose atoms are arranged in a honey comb lattic. Different routes to prepare graphene have been developed and achieved. Preparation methods of graphene used in recent years are intensively introduced, including micromechanical cleavage, chemical vapor deposition, liquid/gas phase-based exfoliation of graphite, epitaxial growth on an insulator, chemical reduction of exfoliated graphene oxide, etc. But large high quality preparation technology is still restrict the bottleneck of entered actual application. In this paper, liquid phase-based exfoliation of graphite method was used to fabricate graphene. By controlling the graphite and solvent ratio, the ultrasonic time, ultrasonic power according to orthogonal test design. Make graphite stripping fully, and at the same time through proper time of high-speed centrifugal get spread good graphene dispersed, and then choose different solvents of graphite and on the same stripped of graphene to dispersed. The experimental shown that when using DMF as solvent stripping graphite, it brought the best results when the ultrasonic time is nine hours and the concentration ratio is 0.14mg/ml. Then Tyndall effect shown that the dispersion liquid had a good dispersion effect Ultraviolet spectroscopy (UV) analysis of the results obtained that other functional groups were not introduced in DMF stripped graphite.Finally, the Graphene less than five layers could be observed in the microgram obtained by scanning electron microscopy (SEM) In comparison with other methods, liquid phase-based exfoliation of graphite method in preparation of grapheme has advantages that the devices required are simple, raw materials are cheap and easy to get, liquid-phase state is easy to be further processed and suitable for mass production. Numerical control ultrasonic machine using directly to a solvent with graphite for ultrasound dissection, not only simple operation, but also very safe. KEY WORDS: graphene, liquid phase-based exfoliation, orthogonal experimental design
热膨胀剥离法制备石墨烯及其表征
以-48μm高纯鳞片石墨为原料，先采用Hummers法制备氧化石墨，再采用高温热膨胀剥离法制备石墨烯。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、N2 吸附-脱附(BET)等研究了氧化石墨及石墨烯的晶体结构、表面官能团、表面形貌、比表面积、孔径分布等。XRD 研究结果表明，氧化石墨层间距为0.94 nm，原有的石墨峰消失;热膨胀所得石墨烯(2θ=25.6°， d(002)=0.348nm)为无定形态。FT-IR 分析表明，石墨氧化过程中结构层间形成大量含氧官能团，经高温还原后仅残存部分含氧官能团。石墨烯具有较高的比表面积(336.7m2/g)，其厚度在0.4~0.7 nm 之间，为1~2 层石墨烯。 2004 年，英国曼切斯顿大学K S Novoselov 和A K Geim 等人，在实验中通过胶带反复剥离石墨片发现了只有1 个原子厚度单晶石墨膜——石墨烯。石墨烯材料具有理论高比表面积 (2600 m2/g) 以及奇特的电性能 (15000cm2/(V·s))、导热性能(3000 W/(m·K))、拉伸模量(1.01 TPa)、极限强度(116 GPa) 和光学性质，引起了科学家的广泛关注。 目前，石墨烯的制备方法主要分为化学法和物理法。化学法包括热膨胀剥离法、化学气相沉积法、氧化石墨还原法、电化学法、石墨插层法等。物理法包括机械剥离法、爆炸法、加热SiC 法、取向附生法。石墨烯可通过膨胀石墨超声或者球磨制备，其片层厚度一般为30~100 nm，难以得到单层石墨烯。本实验首先采用Hummers 法制备氧化石墨，在 1050 ℃高温热膨胀，并通过在水溶液中超声制备了1~2 层石墨烯。 1、实验部分 1.1、原料及试剂 天然高纯鳞片石墨，含碳99.99%，粒径为-48μm，其X 射线衍射分析表明(002)晶面间距为0.336 nm。高锰酸钾、98% 浓硫酸、硝酸钠、30%双氧水、5% 盐酸，均为分析纯。 1.2、实验方法 氧化石墨制备：采用Hummers 法制备氧化石墨。首先在干燥烧杯中加入55 mL 98%浓硫酸和1 g 硝酸钠，冰浴条件下冷却，当体系温度低于5 ℃时，搅拌中加入2 g 鳞片石墨，混合均匀后，缓慢加入5 g 高锰酸钾，控制反应液温度不超过 20 ℃，反应2 h，然后将烧杯置于 35 ℃左右的恒温水浴中，均匀搅拌，待混合液温度升至 35 ℃，反应30 min，加入92 mL 去离子水，控制反应液温度在 98 ℃左右，继续搅拌15 min，然后加入280 mL 去离子水将反应终止，同时加入20 mL 30% 双氧水，这时溶液从棕黑色变为鲜亮的黄色，趁热过滤，并用2