石墨烯材料分析论文.pdf

石墨烯材料分析论文

一、概念、制备与构造篇

1、什么是石墨烯

答：将石墨的层状构造无限剥离，直到原子级厚度，该薄层碳

材料的性质与原来的石墨有极大的不同（电子运动性质发生重大变

化），该薄层碳材料取名石墨烯。20xx【请酌情自行填写】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，成功

地从石墨中剥离出石墨烯，并表征了它的性质，两人也因“在二维石

墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得20xx【请酌情自行填写】

年诺贝尔物理学奖。

2、石墨烯和石墨在构造上有什么区别？

答：石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子构成的。当把

石墨片层剥成单层之后，这种只有一个单原子层的石墨薄片称为单碳

层石墨烯。

3、石墨烯可以分为哪几类？（提示：以层数来划分）

答：单碳层石墨烯、双碳层石墨烯、多碳层石墨烯（3-10层）。

4、单层石墨烯的厚度是多少？

答：0.335nm，大约是头发丝的二十万分之一。

5、石墨烯主要是由什么元素组成的？

答：碳元素。

6、石墨烯和石墨最本质的区别在哪里？

答：电子性质发生了改变，因此其许多性质都不同。

第1页共6页

7、石墨烯、碳纳米管、炭黑在构造上有什么区别？

答：微观上石墨烯为二维薄片状，碳纳米管为一维线状，炭黑为

零维粒子状。

8、石墨烯与石墨的关系是什么？

答：石墨由很多层石墨烯构成;石墨一层一层剥离就变成石墨烯。

9、石墨烯最早是如何被制备、发现的？

答：利用胶带剥离法从高定向裂解石墨块中剥离得到的。

10、铅笔在纸上轻轻划过留下痕迹是否有可能含有单原子层石墨

烯？答：可能。铅笔芯材料为石墨材料，在纸上划过，将发生碳层

的剥离。

11、石墨烯制备方法目前主要有哪些？

答：机械剥离法、CVD法、化学氧化复原法、插层剥离法等。

12、氧化石墨烯用Hummer法制备需要哪些化学物质？

答：浓硫酸、高锰酸钾、蒸馏水、双氧水等。

13、石墨烯利用化学氧化复原法制备有哪些优缺点？

答：优点：可以大规模制备氧化石墨烯、复原氧化石墨烯、其中

氧化石墨烯水溶性好、利用其可进展化学接枝改性；缺点：制备得到

石墨烯缺陷大、破坏了石墨烯原有的构造、大量使用强酸和强氧化剂，

易造成环境污染。

14、机械剥离法制备石墨烯有哪些优缺点？

答：优点:易于量产、操作简单；缺点：一些参数尚不易控制。

15、CVD法制备石墨烯有哪些优缺点？答：优点：可以制备高

第2页共6页

质量的石墨烯薄膜；缺点：量产转移等本钱较高，工艺条件还需进一

步完善。

16、石墨烯的表征方法目前主要有哪些？

答：可以用电子显微镜等对石墨烯的厚度，形貌等进展观察、测

试，主要有：AFM、HRTEM、Raman、SEM、SEAD、XRD等

二、性能与应用篇

17、石墨烯具有哪些特殊性质？为什么成为21世纪的明星材料？

答：目前发现的构造完整的单碳层石墨烯强度很高、导电、导热

性能极好，具有十分广阔的应用前景。

18、石墨烯在哪些领域具有潜在应用？

答：石墨烯具有很好的导电、导热性，强度高，比外表积大，预

期在计算机芯片、电子材料、导热材料，高性能复合材料、环境处理、

催化剂载体等领域具有潜在应用。

19、石墨烯耐温吗？

答：石墨烯的主要成分是碳，并且具有稳定的晶格构造，比一般

高分子材料的耐热温度还高。

20、石墨烯在锂电池上的应用是什么？

答：锂电池导电添加剂，可以提高锂电池的充电速度和综合性能。

21、石墨烯与铅酸电池有何关系？

答：石墨烯有望应用于铅酸电池内的电极材料，替代原来的石墨

材料，提高综合性能，等等。

22、石墨烯目前在手机上主要有哪些应用？