石墨烯簡介演示教學課件

目錄Contents0305071120Page結(jié)構1制備方法3性能2應用與性能的關系5目錄Contents0305071120Page結(jié)構1制備方1結(jié)構AStructure結(jié)構AStructure2石墨烯簡介演示教學課件3性能B Performance性能B Performance4石墨烯的性能19力學性質(zhì)：106N/cm2Science,321,385(2008)

光學性質(zhì)：2.3%Science

320,1308(2008)熱學性質(zhì)：5300W/mKNanoLett.

8,902(2008)電學性質(zhì)：1/300光速Science,306,666(2004)石墨烯的優(yōu)異性能石墨烯的性能19力學性質(zhì)：106N/cm2Science,5制備方法CPreparationMethod制備方法CPreparationMethod6石墨烯制備方法6機械剝離法碳納米管橫向切割法微波法電弧放電法光照還原法石墨氧化還原法電化學還原法溶劑熱法液相剝離石墨法碳化硅裂解法外延生長法化學氣相沉積法石墨烯制備方法6機械剝離法碳納米管橫向切割法微波法電弧放電法7氧化還原高溫加熱機械剝離法SiC外延法化學氣相沉積法氧化還原法剝離滲碳脫氫快速冷卻剝離7氧還高溫機械剝離法SiC外延法化學氣相沉積法氧化還原法剝滲碳8石墨烯制備方法石墨烯粉末及氧化石墨產(chǎn)品公司石墨烯薄膜產(chǎn)品8石墨烯制備方法石墨烯粉末及公司石墨烯89表征方法DCharacterizationMethod表征方法DCharacterizationMethod10石墨烯常見的表征方法：124石墨烯表征方法103拉曼光譜（Raman）掃描電子顯微鏡（SEM）高分辨透射電子顯微（HRTEM）X射線衍射（XRD）原子力顯微鏡（AFM）其它方法56石墨烯常見的表征方法：124石墨烯表征方法103拉曼光譜（11石墨烯表征方法11拉曼光譜（Raman）拉曼光譜是表征石墨烯石墨烯層數(shù)和缺陷的最簡單可靠方法，在石墨烯器件的研究中，這兩個性質(zhì)對器件特性的影響是至關重要的。1580cm-1

1350cm-1

2700cm-1

石墨烯表征方法11拉曼光譜（Raman）拉曼光譜是表征石12石墨烯表征方法121、G峰是主要特征峰，隨著石墨烯層數(shù)n的增加，G峰位置向低波數(shù)移動，其位移與1/n相關。2、D峰是無序振動峰，可表征石墨烯樣品中的缺陷或者邊緣，理論上CVD法制備的石墨烯沒有D峰或者非常弱。3、2D峰是雙聲子共振拉曼峰，單層石墨烯的2D峰只有一個峰，石墨有兩個峰。G峰2D峰石墨烯表征方法121、G峰是主要特征峰，隨著石墨烯層數(shù)n的增13石墨烯表征方法13掃描電子顯微鏡（SEM）掃描電子顯微鏡可以用來觀察石墨烯樣品的整體形貌和表面結(jié)構。石墨烯表征方法13掃描電子顯微鏡（SEM）掃描電子顯微鏡14石墨烯表征方法14高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）HRTEM為石墨烯的一個簡單快速的表征，在HRTEM下，可清晰看到石墨烯呈輕紗狀半透明片狀結(jié)構分布，從圖中可大致估計石墨烯的層數(shù)和大小。石墨烯表征方法14高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）HRTE15石墨烯表征方法15X射線衍射（XRD）XRD可用來表征石墨烯的合成過程，對每一步反應進行監(jiān)控，比較適用于化學氧化還原法制備石墨烯，不適合CVD法制備的石墨烯。石墨烯表征方法15X射線衍射（XRD）XRD可用來表征石16石墨烯表征方法16原子力顯微鏡（AFM）

原子力顯微鏡是石墨烯片層結(jié)構最有力、最直接有效的工具。它可以清晰地反應出石墨烯的大小、厚度等信息。石墨烯表征方法16原子力顯微鏡（AFM）原子力顯微鏡是石墨17石墨烯表征方法熱重—示差掃描用于分析溫度變化過程中的物理化學變化，如物質(zhì)含量、分解和氧化還原等，研究樣品的熱失重行為和熱量變化。低溫氮吸附測試測定石墨烯的孔結(jié)構和比表面積，計算比表面積、孔徑大小、孔分布、孔體積等物理參數(shù)。傅里葉變換紅外光譜分析（FT-IR）用來識別化合物和結(jié)構的官能團，在石墨烯制備中主要用于氧化石墨烯的基面和邊緣位的官能團的識別。17石墨烯的表征—其它方法石墨烯表征方法熱重—示差掃描用于分析溫度變化過程中的物理化學18應用與性能的關系ERelationbetween

applicationand

performance應用與性能的關系ERelationbetween

appl19應用與性能的關系20應用與性能的關系2020應用與性能的關系透明度大電導率高比表面積大導熱系數(shù)大電子遷移率高透明電極觸控屏幕太陽能電池晶體管鋰離子電池復合材料力學性能好21應用與性能的關系透明度大電導率高比表面積大導熱系數(shù)大電子遷移21應用與性能的關系作為添加劑，使自身與基底的優(yōu)異性能協(xié)同發(fā)揮作用加偏壓為半導體，作為晶體管源電極和漏電極之間的通道作為太陽能電池中的空穴傳輸層或活性物質(zhì)，提高光電轉(zhuǎn)換率由于其高比表面積和化學穩(wěn)定性可作為導電劑或者正負極材料由于其高導電性和高透明性，可以替代透明導電薄膜氧化銦錫復合材料晶體管太陽能電池鋰電池觸控屏幕石墨烯在諸多應用中扮演了什么樣的角色呢？作為吸附劑或者選擇性透過膜，對污染物起到吸附或阻隔作用水處理應用與性能的關系由于其高導電性和高透明性，可以替代透明導電薄22目錄Contents0305071120Page結(jié)構1制備方法3性能2應用與性能的關系5目錄Contents0305071120Page結(jié)構1制備方23結(jié)構AStructure結(jié)構AStructure24石墨烯簡介演示教學課件25性能B Performance性能B Performance26石墨烯的性能19力學性質(zhì)：106N/cm2Science,321,385(2008)

光學性質(zhì)：2.3%Science

320,1308(2008)熱學性質(zhì)：5300W/mKNanoLett.

8,902(2008)電學性質(zhì)：1/300光速Science,306,666(2004)石墨烯的優(yōu)異性能石墨烯的性能19力學性質(zhì)：106N/cm2Science,27制備方法CPreparationMethod制備方法CPreparationMethod28石墨烯制備方法6機械剝離法碳納米管橫向切割法微波法電弧放電法光照還原法石墨氧化還原法電化學還原法溶劑熱法液相剝離石墨法碳化硅裂解法外延生長法化學氣相沉積法石墨烯制備方法6機械剝離法碳納米管橫向切割法微波法電弧放電法29氧化還原高溫加熱機械剝離法SiC外延法化學氣相沉積法氧化還原法剝離滲碳脫氫快速冷卻剝離7氧還高溫機械剝離法SiC外延法化學氣相沉積法氧化還原法剝滲碳30石墨烯制備方法石墨烯粉末及氧化石墨產(chǎn)品公司石墨烯薄膜產(chǎn)品8石墨烯制備方法石墨烯粉末及公司石墨烯831表征方法DCharacterizationMethod表征方法DCharacterizationMethod32石墨烯常見的表征方法：124石墨烯表征方法103拉曼光譜（Raman）掃描電子顯微鏡（SEM）高分辨透射電子顯微（HRTEM）X射線衍射（XRD）原子力顯微鏡（AFM）其它方法56石墨烯常見的表征方法：124石墨烯表征方法103拉曼光譜（33石墨烯表征方法11拉曼光譜（Raman）拉曼光譜是表征石墨烯石墨烯層數(shù)和缺陷的最簡單可靠方法，在石墨烯器件的研究中，這兩個性質(zhì)對器件特性的影響是至關重要的。1580cm-1

1350cm-1

2700cm-1

石墨烯表征方法11拉曼光譜（Raman）拉曼光譜是表征石34石墨烯表征方法121、G峰是主要特征峰，隨著石墨烯層數(shù)n的增加，G峰位置向低波數(shù)移動，其位移與1/n相關。2、D峰是無序振動峰，可表征石墨烯樣品中的缺陷或者邊緣，理論上CVD法制備的石墨烯沒有D峰或者非常弱。3、2D峰是雙聲子共振拉曼峰，單層石墨烯的2D峰只有一個峰，石墨有兩個峰。G峰2D峰石墨烯表征方法121、G峰是主要特征峰，隨著石墨烯層數(shù)n的增35石墨烯表征方法13掃描電子顯微鏡（SEM）掃描電子顯微鏡可以用來觀察石墨烯樣品的整體形貌和表面結(jié)構。石墨烯表征方法13掃描電子顯微鏡（SEM）掃描電子顯微鏡36石墨烯表征方法14高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）HRTEM為石墨烯的一個簡單快速的表征，在HRTEM下，可清晰看到石墨烯呈輕紗狀半透明片狀結(jié)構分布，從圖中可大致估計石墨烯的層數(shù)和大小。石墨烯表征方法14高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）HRTE37石墨烯表征方法15X射線衍射（XRD）XRD可用來表征石墨烯的合成過程，對每一步反應進行監(jiān)控，比較適用于化學氧化還原法制備石墨烯，不適合CVD法制備的石墨烯。石墨烯表征方法15X射線衍射（XRD）XRD可用來表征石38石墨烯表征方法16原子力顯微鏡（AFM）

原子力顯微鏡是石墨烯片層結(jié)構最有力、最直接有效的工具。它可以清晰地反應出石墨烯的大小、厚度等信息。石墨烯表征方法16原子力顯微鏡（AFM）原子力顯微鏡是石墨39石墨烯表征方法熱重—示差掃描用于分析溫度變化過程中的物理化學變化，如物質(zhì)含量、分解和氧化還原等，研究樣品的熱失重行為和熱量變化。低溫氮吸附測試測定石墨烯的孔結(jié)構和比表面積，計算比表面積、孔徑大小、孔分布、孔體積等物理參數(shù)。傅里葉變換紅外光譜分析（FT-IR）用來識別化合物和結(jié)構的官能團，在石墨烯制備中主要用于氧化石墨烯的基面和邊緣位的官能團的識別。17石墨烯的表征—其它方法石墨烯表征方法熱重—示差掃描用于分析溫度變化過程中的物理化學40應用與性能的關系ERelationbetween

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performance應用與性能的關系ERelationbetween

appl41應用與性能的關系20應用與性能的關系2042應用與性能的關系透明度大電導率高比表面積大導熱系數(shù)大電子遷移率高透明電極觸控屏幕太陽能電池晶體管鋰離子電池復合材料力學性能好21應用與性能的關系透明度大電導率高比表面積大導熱系數(shù)大電子遷移43應用與