氟化石墨烯分子筛膜的表面功能化(2)
3.2.3 实验步骤 13
4 实验样品结果表征与分析 15
4.1 实验样品接触角表征与分析 15
4.1.1 氟化石墨烯刻蚀后接触角测试结果 15
4.1.2 接触角测试结果分析 16
4.2 实验样品XPS表征与分析 17
4.3 实验样品XRD表征与分析 18
4.4 实验样品IR表征与分析 20
5 结果与讨论 22
结 论 24
致 谢 25
参考文献26
1 绪论
1.1 碳材料简介
碳是组成生命物质的必不可少的元素，在周围环境中的任何物质都可以探测到碳元素的存在。碳是自然界中唯一的一个能在零文到三文都能稳定存在的物质，而且由于其独特的存在形式使其具有不同的特殊性质，这让碳的世界变得更加丰富多彩。比如以零文形式存在具有空心球状或管状的富勒烯分子，其衍生物中的一个重要成员有机衍生物[6,6] -phenyl-C61-butyric acid metyl ester(PCBM)，基于该材料所做的有机光伏器件可以获得大于9%的光电转换效率[1] ，为该材料的市场化应用前景打开了一个突破口。一文形式存在的碳纳米管是有碳原子形成的管状结构的分子，由于其结构的特殊性，使其在电子器件领域具有广阔的应用前景。石墨烯是碳的二文存在形式，这种平面型石墨烯使其在迁移率、透光性、机械强度和热导率等方面具有惊人的性能。
1.2 石墨烯及其衍生物
1.2.1 石墨烯
碳家族中有一个非常具有影响力的分支成员是石墨烯，石墨烯及其衍生物占了新型碳材料的一大类。从富勒烯[2] 的零文形式存在、碳纳米管[3] 的一文形式存在开始，到现在碳材料已经发展进入了以二文形式存在的石墨烯[4,5] 阶段。自从英国 大学的研究人员Geim和Novoselov首次利用简单的胶带粘接机械方法获得了近乎完美的石墨烯[6]后，学术研究领域掀起了研究石墨烯及其衍生物的浪潮，有关石墨烯类的研究论文数量急剧上升。不仅仅局限在学术理论领域，而且由于石墨烯及其衍生物的特殊结构使它在电子性能、光学性能、热导性能、力学性能等物理性能以及化学性能方面同时表现出优异的性能，这使其在电子元器件、半导体器件、透明（柔性）电极、微热电器件、超级电容器、锂电池材料、石墨烯基高性能加强型复合材料和功能材料等方面具有良好的应用前景。因为这些特点以及性质，石墨烯堪称世界上最薄也是最坚硬的纳米材料，其独特的性质吸引了非常多的研究者投身于其中。自从发现石墨烯以来学术界就没有停止过对石墨烯及其衍生物的研究，而且由于科学技术的发展与进步，现在制备石墨烯已经不再是一件非常困难的事情，大量的制备方法可以在制备出高质量的石墨烯的同时还可以让其具备不同的性能，甚至通过改变反应条件还可以准确的调节石墨烯及其衍生物的性能。其大致的几种生产方法有这几种：机械剥离法，包括微机械剥离法、转移印刷法、液相超声剥离法等几种方法；化学气相层积法，具体方法有热CVD技术、等离子体增强CVD技术及无机金属催化剂合成方法、偏析生长方法等；还有其他几种制备，分别是SiC外延生长法、化学氧化还原法、电弧放电法等。上述这些方法有自己的特点，但是所得到的产品具有较多的缺陷，而且制备比较困难，还有一种特别处理方法就是超临界剥离技术，这种处理技术除了高效、高质量外，还符合能源以及环境友好型，是一种非常好的石墨烯制备技术。