PDDA球磨改性石墨烯的制备研究 - 图文

学 士 学 位 论 文

THESIS OF BACHELOR

（ 2010— 2014 年）

论文题目：PDDA球磨改性石墨烯的制备研究

英文题目：Study on the preparation of PDDA ball milling

modification of graphene system

学 院： 化学生物与材料科学 专业 材料科学与工程 专业班级： 材料科学与工程二班 学生姓名： 隋思源 学号： 1020570237 指导教师： 任广元 职称： 讲师 起讫日期： 二零一三年一月至二零一四年六月

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东华理工大学毕业论文设计（论文） 摘要

摘 要

纳米石墨层又叫做石墨烯(又被称为二维石墨或单层石墨)他是单原子厚度的二维碳原子晶体,又被认为是碳纳米管、富勒烯以及石墨的基本结构组成单元。人们在实验室和理论上对石墨烯的研究已有60 多年，石墨烯被广泛地用来表征各种碳基材料的性质。然而，一直到21世纪初才获得单层石墨。石墨烯因为有较高的比表面积和优秀的电子传递性能以及良好的力学性能及其优异的导热性能等突出的性质，从而引起研究人员的极大兴趣。石墨稀的滤膜有望成为史上最完美过滤器。当钠离子、氯离子和水分子遇到孔径合适的石墨烯时，盐中的纳、氯离子被阻止，而水分子则能够穿过。

这里将研究易于批量生产的聚二烯二甲基氯化铵溶液（PDDA）与石墨以1:5比例混合在水中。在行星式球磨机中以一定转速进行球磨工艺制造功能化的石墨烯。基于行星式球磨工艺流程以及原材料的使用范围，采用不同的球磨方法，并对成品复合石墨烯的结构、性能进行比较研究，探索其使用范围（这里我们采用行星式球磨机）。分析不同处理情况对PDDA-G样品的zeta电位和水合粒径的影响。探究行星式球磨机的不同转速，利用扫描式电子显微镜SEM和Zeta电位仪观察各转速区间溶液中G的尺寸以及各转速区间溶液的zeta电位。并搞清楚其内在原理。

关键词：石墨烯； PDDA-G； 制备； 应用

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东华理工大学毕业论文设计（论文） ABSTRACT

ABSTRACT

Nano graphite layer is also called graphene (Graphene, also known as graphene or graphene) is a two-dimensional carbon crystal one atom thick, is considered as the basic structural unit of fullerene, carbon nanotubes and graphite. The people in the theoretical research of graphene has more than 60 years,graphene propertiy is used to describe a various of carbon based materials. However, until the beginning of this century was monolayer graphite independent. Graphene with high specific surface area,which outsome thermal conductivity and mechanical properties and its extraordinary electron transfer properties of a series of fansastical properties, aroused great interest in the scientific and technical workers. Shi Moxi's membrane is expected to become the history of the most perfect filter. When the water molecules and sodium ions, chloride ions across graphene proper pore size, water molecules can pass through, sodium, chloride salt is blocked.

Here will study easy polydiene two methyl ammonium c solution in production (PDDA) and graphitemixed with 1:5 in water. The milling process functionalized graphene at a certain speed in a planetary ball mill.Planetary ball milling process and the scope of the use ofraw materials based on the ball milling process, different,comparison of various kinds of structure, performance on the production of graphite, explore its use scope (here we use the planetary mill). Analysis on the effects of differentprocessing conditions for PDDA-G samples of zetapotential and hydrodynamic diameter. The different speedof the planetary mill, observe the speed range of G in solution size and the speed interval solution of the zetapotential by using scanning electron microscope SEM andZeta potential instrument. And find out the internal principle.

Key words： Graphite; PDDA-G; preparation; Application

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东华理工大学毕业论文设计（论文） 目录

目 录

摘 要 ................................................................ 2 目 录 .............................................................. 1 1石墨烯综述 .......................................................... 3

1.1石墨烯简介 .................................................... 4

1.1.1石墨烯的发现及起源 ...................................... 4 1.1.2石墨烯的结构 ............................................ 5 1.1.3石墨烯的性能 ............................................ 8 1.2石墨烯制备方法 ................................................ 9

1.2.1 化学气相沉积法 .......................................... 9 1.2.2外延生长法 .............................................. 9 1.2.3 氧化石墨还原法 ......................................... 10 1.2.4机械剥离法 ............................................. 10 1.2.5取向附生法—晶膜生长 ................................... 11 1.2.6液相和气相直接剥离法 ................................... 11 1.3石墨烯应用 ................................................... 12

1.3.1 石墨烯在催化中的应用 ................................... 12 1.3.2石墨烯在太阳能电池中的应用 ............................. 12 1.3.3石墨烯在电子方面的应用 ................................. 12 1.3.4石墨烯在电化学中的应用 ................................. 13 1.3.5石墨烯在生物方面的应用 ................................. 13 1.4石墨烯前景 ................................................... 13

1.4.1光电材料领域 ........................................... 13 1.4.3锂原电池和锂离子电池 ................................... 14 1.4.5代替硅生产电子产品 ..................................... 14 1.4.6催化领域 ............................................... 15 1.5研究意义 ..................................................... 15 2实验部分 ........................................................... 17

2.1实验材料与仪器 ............................................... 17 2.2实验步骤 ..................................................... 17

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