基于石墨烯的氧化還原法和RF-PECVD法的制備及其性能研究.pdf

1、石墨烯是由碳原子緊密排列的二維石墨層結(jié)構(gòu)。由于其獨(dú)特的電子、熱力學(xué)和機(jī)械性能，如彈道運(yùn)輸效應(yīng)，零帶隙等，都引起科學(xué)界的極大興趣。目前對(duì)于石墨烯的研究大多數(shù)還停留在傳統(tǒng)的化學(xué)剝離和熱化學(xué)氣相沉積(CVD)法等。本文嘗試了射頻-等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（RF-PECVD）法制備石墨烯并研究其性能，引入聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)制備出親水性的功能化石墨烯(Functional Graphene，F(xiàn)G)，進(jìn)一步合成石墨烯和聚吡咯的復(fù)合材料，并研究

2、其在超級(jí)電容電極材料方面的潛在應(yīng)用。具體內(nèi)容如下:
　　1、RF-PECVD方法制備出石墨烯并研究溫度、沉積時(shí)間、射頻功率和甲烷氣體流量對(duì)石墨烯結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，這是一種帶有褶皺和翹曲的平面薄膜結(jié)構(gòu)。溫度越低，石墨烯薄膜越難沉積，趨近于無(wú)定形碳。射頻功率的增大和生長(zhǎng)時(shí)間的增加均會(huì)使石墨烯的缺陷由sp2缺陷轉(zhuǎn)變?yōu)閟p3缺陷。適當(dāng)調(diào)整甲烷氣體流量，可提高制備出的石墨烯的質(zhì)量。
　　2、功能化石墨烯的制備及性能分析。利用改進(jìn)的

3、Hummers法制備了氧化石墨，并在還原過(guò)程中引進(jìn)了分散劑PSS，制備出水相分散的FG。FG親水性很好，形成的穩(wěn)定的黑色懸浮液幾個(gè)月不會(huì)沉淀。對(duì)其微觀形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的結(jié)果分析表明，PSS緊緊地包裹住了石墨烯。這一改進(jìn)的措施使石墨烯與聚吡咯的復(fù)合成為了可能。
　　3、還原氧化石墨烯/聚吡咯(RGO/PPy)和功能化石墨烯/聚吡咯(FG/PPy)復(fù)合材料的研究及其潛在應(yīng)用。對(duì)于RGO/PPy，電化學(xué)過(guò)程中還原GO成RGO，同時(shí)沉積出R