石墨烯在环境领域的应用

石墨烯半导体器件领域应用

摘要：鉴于石墨烯机械稳定性高、化学性质稳定、透光率高，而且具有高效的电子迁移率，将会在未来的光电子器件中作为透明传导薄膜发挥越来越重要的作用，尤其是在目前火热研究的半导体器件领域。

关键词：驰飞超声波；超声波纳米制备装置；石墨烯

石墨烯是一种二维晶体管，最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准确地，应称为“载荷子”，的性质和相对论性的中微子非常相似。人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯

硅基集成电路芯片技术正在逼近摩尔定律的物理极限，于是半导体纳米材料与技术成了纳米科技中研究最为活跃、应用最为广泛的前沿领域。二维纳米材料石墨烯的发现为新型半导体器件的设计与制备注入了新活力。科学家预言石墨烯可望替代硅材料成为后摩尔时代半导体器件发展的重要角色。

实验室已经发展了多种石墨烯的制备方法，如化学气相沉积法、液相剥离法、氧化还原石墨法、热分解法。其中氧化还原石墨法已比较成熟，氧化石墨的层间距为0

石墨烯材料的制备及其在电化学领域的应用／昊诗德等

５５

石墨烯材料的制备及其在电化学领域的应用＊

吴诗德１，宋彦良１，李

超１’２，王力臻１，夏同驰１，卫应亮１’３，陈荣峰２

（１郑州轻工业学院河南省表界面科学重点实验室，郑州４５０００２；２河南省科学院，郑州４５０００２；

３洛阳理工学院环境工程与化学系，洛阳４７１０２３）

摘要

石墨烯具有独特的结构和优异的电学、热学、力学等性能．自从２００４年被成功制备出来，一直是全世界

范围内的一个研究热点。由于石墨烯具有巨大的表面体积比和独特的高导电性等特性，石墨烯及其复合材料在电化学领域中有着诱人的应用前景。因此．石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的研究是石墨烯材料研究的一个重

要领域。综述了石墨烯与石墨烯复合材料的制备及其在超级电容器、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池等电化学领

域中应用的研究现状。展望了石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的未来发展前景。

关键词

石墨烯结构性质制备方法电化学应用

中图分类号：０４８２．３文献标识码：Ａ

ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＧｒａｐｈｅｎｅ－ｂａｓｅｄ

Ｍａｔｅｒｉａｌｓ

ＷＵ

Ｓｈｉｄｅｌ，ＳｏＮＧＹａｎｌｉａｎ９１，ＬＩ

石墨烯半导体器件领域应用

摘要：鉴于石墨烯机械稳定性高、化学性质稳定、透光率高，而且具有高效的电子迁移率，将会在未来的光电子器件中作为透明传导薄膜发挥越来越重要的作用，尤其是在目前火热研究的半导体器件领域。

关键词：驰飞超声波；超声波纳米制备装置；石墨烯

石墨烯是一种二维晶体管，最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准确地，应称为“载荷子”，的性质和相对论性的中微子非常相似。人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯

硅基集成电路芯片技术正在逼近摩尔定律的物理极限，于是半导体纳米材料与技术成了纳米科技中研究最为活跃、应用最为广泛的前沿领域。二维纳米材料石墨烯的发现为新型半导体器件的设计与制备注入了新活力。科学家预言石墨烯可望替代硅材料成为后摩尔时代半导体器件发展的重要角色。

实验室已经发展了多种石墨烯的制备方法，如化学气相沉积法、液相剥离法、氧化还原石墨法、热分解法。其中氧化还原石墨法已比较成熟，氧化石墨的层间距为0

石墨烯半导体器件领域应用

摘要：鉴于石墨烯机械稳定性高、化学性质稳定、透光率高，而且具有高效的电子迁移率，将会在未来的光电子器件中作为透明传导薄膜发挥越来越重要的作用，尤其是在目前火热研究的半导体器件领域。

关键词：驰飞超声波；超声波纳米制备装置；石墨烯

石墨烯是一种二维晶体管，最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准确地，应称为“载荷子”，的性质和相对论性的中微子非常相似。人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯

硅基集成电路芯片技术正在逼近摩尔定律的物理极限，于是半导体纳米材料与技术成了纳米科技中研究最为活跃、应用最为广泛的前沿领域。二维纳米材料石墨烯的发现为新型半导体器件的设计与制备注入了新活力。科学家预言石墨烯可望替代硅材料成为后摩尔时代半导体器件发展的重要角色。

实验室已经发展了多种石墨烯的制备方法，如化学气相沉积法、液相剥离法、氧化还原石墨法、热分解法。其中氧化还原石墨法已比较成熟，氧化石墨的层间距为0

石墨烯材料的制备及其在电化学领域的应用／昊诗德等

５５

石墨烯材料的制备及其在电化学领域的应用＊

吴诗德１，宋彦良１，李

超１’２，王力臻１，夏同驰１，卫应亮１’３，陈荣峰２

（１郑州轻工业学院河南省表界面科学重点实验室，郑州４５０００２；２河南省科学院，郑州４５０００２；

３洛阳理工学院环境工程与化学系，洛阳４７１０２３）

摘要

石墨烯具有独特的结构和优异的电学、热学、力学等性能．自从２００４年被成功制备出来，一直是全世界

范围内的一个研究热点。由于石墨烯具有巨大的表面体积比和独特的高导电性等特性，石墨烯及其复合材料在电化学领域中有着诱人的应用前景。因此．石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的研究是石墨烯材料研究的一个重

要领域。综述了石墨烯与石墨烯复合材料的制备及其在超级电容器、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池等电化学领

域中应用的研究现状。展望了石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的未来发展前景。

关键词

石墨烯结构性质制备方法电化学应用

中图分类号：０４８２．３文献标识码：Ａ

ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＧｒａｐｈｅｎｅ－ｂａｓｅｄ

Ｍａｔｅｒｉａｌｓ

ＷＵ

Ｓｈｉｄｅｌ，ＳｏＮＧＹａｎｌｉａｎ９１，ＬＩ

生物质石墨烯内暖纤维问世石墨烯产业应用前景可

期

近期，石墨烯在我国纺织领域取得的新突破引发了极大关注。山东济南圣泉集团研发的生物质石墨烯内暖纤维具有低温远红外、抗菌抑菌、防静电等智能多功能特性，主要技术指标与性能达到国际领先水平，因而被众多专家认可，并看好其未来在服装与纺织领域的发展前景。据悉，圣泉集团从植物秸秆玉米芯纤维素中提取生物质石墨烯，而且同时生产出玉米芯纤维，并创造性地将石墨烯应用到纤维上，从而复合出一种全新的材料——生物质石墨烯内暖纤维。

生物质石墨烯研发成功并获得认可，不仅服装与纺织领域有了新的发展方向，国内石墨烯产业研发进程也因此向前迈进一大步，这将提振国内石墨烯产业发展信心，利好石墨烯产业在国内的不断应用。

石墨烯是一种特殊的纳米级材料，也是碳原子单层平面晶体，是目前已知的室温下最好的导电和导热材料，强度最高的物质，并且具有极高的透光性与极大的比表面积。石墨烯最早由科学家在实验室获得，随后其优异的性能不断被发掘出来，并有望取代原有材料在电子信息、新能源、医疗与航空航天等多种领域取的革命性突破，因为近年石墨烯产业发展正广受各国重视。

我国也不例外，早在“十二五”规划中，我国就已将石墨烯等新材料作为重要的战略新兴产业，随后我国陆续为石墨

石墨烯的制备方法与应用

摘要: 石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体, 它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2 杂化碳的基本结构单元, 具有很多奇异的电子及机械性能。因而吸引了化学、材料等其他领域科学家的高度关注。本文介绍了近几年石墨烯的研究进展, 包括石墨烯的合成、去氧化、化学修饰及应用前景等方面的内容。石墨烯由于其特殊的电学、热学、力学等性质以及在纳米电子器件、储能材料、光电材料等方面的潜在应用,引起了科学界新一轮的热潮。 关键字: 石墨烯, 制备, 应用,氧化石墨烯，传感器

石墨烯的定义

石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，厚度只有0.335纳米,仅为头发的20万分之一，是构建其它维数碳质材料（如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨）的基本单元，具有极好的结晶性、力学性能和电学质量。

石墨烯的结构

完美的石墨烯是二维的, 它只包括六角元胞(等角六边形)。 如果有五角元胞和七角元胞存在,那么他们构成石墨烯的缺陷。如果少量的五角元胞细胞会使石墨烯翘曲; 12个五角元胞的会形成富勒烯。碳纳米管也被认为是卷成圆桶的石墨烯;

可见，石墨烯是构建其它维数碳质材料（如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石

掺氮石墨烯的性质与应用

1 引言

石墨烯是一种理想的二维材料，石墨烯中碳原子的sp2杂化结构使石墨烯具有理想的二维结构，它极大的比表面积(2630 m2/g)1,高热传导性(～5000 W/mK)2，良好的化学稳定性以及较低成本等使它成为复合材料的理想载体。目前已得到不同形态的石墨烯，包括二维结构的石墨纳米片(GNSs)3-5、一维结构的纳米条带(GNRs)、零维结构的量子点(GQDs)6,7，GNRs和GNDs的性质可以通过它们的大小和边缘进行调节。然而，由于石墨烯没有能带间隙8，使得其电导性不能像传统的半导体一样完全被控制，而且石墨烯表面光滑且呈惰性，不利于与其他材料的复合，从而阻碍了石墨烯的应用 。

对石墨烯进行功能化——合成石墨烯衍生物、表面官能团化、化学修饰、化学掺杂等,可以实现石墨烯及其相关材料更为广泛的应用9,10。其中,化学掺杂能够有效地调节其电子结构,改善其物理化学性质,从而优化了石墨稀多方面的性能,具有广阔的应用前景。由于N原子具有与C原子近似的原子半径,可以作为电子供体以取代的方式对石墨烯进行掺杂,且生成的N掺杂石墨稀表现出诸多优良的性能,如打开能带隙并调整导电类型，改变石墨烯的电子结构11，提高石墨烯的自由载流子密度

2011年 第12期 广 东 化 工 第38卷 总第224期 · 61 ·

石墨烯的应用研究及展望

(河池学院 化生系，广西 宜州 546300)

赵承强

[摘 要]石墨烯是一种只有一个原子厚的结晶体，具有超薄、超坚固和超强导电性等特性，其优异的电学、热学和力学性能，在一些新领域具有重要的开发应用价值，通过对其结构和性质特点的研究，概述了石墨烯在材料及电子工程等方面的应用，展望其未来发展前景。

[关键词]石墨烯；性质；应用；展望

[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2011)12-0061-02

The Research and Prospect on Application of Grapheme

Zhao Chengqi

2011年 第12期 广 东 化 工 第38卷 总第224期 · 61 ·

石墨烯的应用研究及展望

(河池学院 化生系，广西 宜州 546300)

赵承强

[摘 要]石墨烯是一种只有一个原子厚的结晶体，具有超薄、超坚固和超强导电性等特性，其优异的电学、热学和力学性能，在一些新领域具有重要的开发应用价值，通过对其结构和性质特点的研究，概述了石墨烯在材料及电子工程等方面的应用，展望其未来发展前景。

[关键词]石墨烯；性质；应用；展望

[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2011)12-0061-02

The Research and Prospect on Application of Grapheme

Zhao Chengqi