第一篇：碳納米材料與技術論文報告-石墨烯電光性質

石墨烯的電光性質

龍

（磁學與超導 上海）

隨著對石墨烯的研究的深入，石墨烯經歷了艱難的尋找制備手段，到現在的豐富的制備方法，目前比較熱門的制備方法有，撕膠帶法/輕微摩擦法，最普通的是微機械分離法，直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來；碳化硅表面外延生長，該法是通過加熱單晶碳化硅脫除硅，在單晶(0001)面上分解出石墨烯片層；金屬表面生長，主要是利用生長基質原子結構“種”出石墨烯；氧化減薄石墨片法，即石墨烯也可以通過加熱氧化的辦法一層一層的減薄石墨片，從而得到單、雙層石墨烯，等等。對于研究的性質也有很多方面，比如，原結構，電子性質，這里主要是電子傳輸；光學性質；自旋傳輸；異常量子霍爾效應；石墨烯氧化物；化學改性；熱性能；機械性能等。當然，石墨烯潛在應用也有很多，作為研究磁光方向的研究生，當然關注的是電子性質和光學性質，下面就主要探討這兩個方面。

關鍵字：石墨烯，電子性質，光學性質，磁光

1.電子性質

下面我先討論一下電子性質。石墨烯的性質與大多數常見的三維物質不同，純石墨烯是一種半金屬或零能隙半導體。理解石墨烯的電子結構是研究其能帶結構的起始點?？茖W家根據石墨烯能帶結構圖，很早就察覺，對于低能量電子，在二維的六角形布里淵區的六個轉角附近，能量-動量關系是線性關系：，其中，是能量，是約化普朗克常數，與分別為波矢量的x-軸分量與y-軸分量。

是費米速度，這引至電子和空穴的有效質量（effective mass）都等于零。1,2因為這線性色散關系，電子和空穴在這六點附近的物理行為，好似由狄拉克方程描述的相對論性自旋1/2粒子。2所以，石墨烯的電子和空穴都被稱為狄拉克費米子，布里淵區的六個轉角被稱為“狄拉克點”，又稱為“中性點”。在這位置，能量等于零，載子會從空穴變為電子，從電子變為空穴。

電子傳輸測量結果顯示，在室溫狀況，石墨烯具有驚人的高電子遷移率（electron mobility），其數值超過15,000 cm2V?1s?1。從測量得到的電導數據的對稱性顯示，空穴和電子的遷移率應該相等。在10K和100K之間，遷移率與溫度幾乎無關，3可能是受限于石墨烯內部的缺陷所引發的散射。在室溫和載子密度為1012cm?2時，石墨烯的聲子散射體造成散射，將遷移率上限約束為200000cm2V?1s?1。與這數值對應的電阻率為10?6Ω·cm，稍小于銀的電阻率1.59 ×10?6Ω·cm。在室溫，電阻率最低的物質是銀。所以，石墨烯是很優良的導體。對于緊貼在氧化硅基板上面的石墨烯而言，與石墨烯自己的聲子所造成的散射相比，氧化硅的聲子所造成的散射效應比較大，這約束遷移率上限為40000cm2V?1s?1。4

雖然在狄拉克點附近，載子密度為零，石墨烯展示出最小電導率的存在，大約為數量級。造成最小電導率的原因仍舊不清楚。但是，石墨烯片的皺紋或在SiO2基板內部的離子化雜質，可能會引使局域載子群集，因而容許電傳導。有些理論建議最小電導率應該為

。但是，大多數實驗測量結果為

數量級，而且與雜質濃度有關。在石墨烯內嵌入化學摻雜物可能會對載子遷移率產生影響，做實驗可以偵測出影響程度。曾經有人將各種各樣的氣體分子（有些是施體有些是受體）摻入石墨烯，他們發覺，甚至當化學摻雜物濃度超過1012cm?2時，載子遷移率并沒有任何改變。5另一組實驗者將鉀摻入處于超高真空（ultra high vacuum）、低溫的石墨烯，他們發現鉀離子的物理行為與理論相符合，遷移率會降低20倍。假若，將石墨烯加熱，除去鉀摻雜物，則遷移率降低效應是可逆的。

由于石墨烯的二維性質，科學家認為電荷分數化（低維物質的單獨準粒子的表觀電荷小于單位量子）會發生于石墨烯。因此，石墨烯可能是制造量子計算機所需要的任意子元件的合適材料。2.光學性質

最后我們了解一下石墨烯中的光學性質。根據理論推導，懸浮中的石墨烯會吸收的白光；其中是精細結構常數。一個單原子層物質不應該有這么高的不透明度（opacity），單層石墨烯的獨特電子性質造成了這令人驚異的高不透明度。更令人詫異的是，這不透明度只與精細結構常數有關，而精細結構常數通常只出現于量子電動力學，很少會在材料學領域找到它。由于單層石墨烯不尋常的低能量電子結構，在狄拉克點，電子和空穴的圓錐形能帶（conical band）會相遇，因而產生高不透明度結果。實驗證實這結果正確無誤，石墨烯的不透明度為，與光波波長無關。但是，由于準確度不夠高，這方法不能用來決定精細結構常數的度量衡標準。

近來，有實驗示范，在室溫，通過施加電壓于一個雙閘極雙層石墨烯場效晶體管，石墨烯的能隙可以從0 eV調整至0.25 eV，大約5微米波長。6通過施加外磁場，石墨烯納米帶的光學響應也可以調整至太赫茲頻域。7 3.總結

石墨烯作為一個新型材料，其獨特的二維的六角形型結構，使得石墨烯的電子和空穴都可看做狄拉克費米子，六角處能量等于零，載子從空穴變為電子，從電子變為空穴。另外，由于石墨烯的二維性質，使得石墨烯中很可能發生電荷分數化（低維物質的單獨準粒子的表觀電荷小于單位量子），這樣石墨烯就可能是制造量子計算機所需要的任意子元件的合適材料。單層石墨烯的獨特電子性質造成了令人驚異的高不透明度；另外，通過施加外磁場，石墨烯納米帶的光學響應也可以調整至太赫茲頻域。石墨烯這些獨特的電子性質和光學性質，為我們打開了研究物性和新型材料的大門。

主要參考文獻： Wallace, P.R.The Band Theory of Graphite.Physical Review.1947, 71: 622 Semenoff, G.W.Condensed-Matter Simulation of a Three-Dimensional Anomaly.Physical Review 2 Letters.1984, 53: 5449.Novoselov, K.S.et al..Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene.Nature.2005, 438(7065): 197–200 Chen, J.H.et al., Intrinsic and Extrinsic Performance Limits of Graphene Devices on SiO2, Nature Nanotechnology.2008, 3(4): 206 5 Schedin, F.et al..Detection of individual gas molecules adsorbed on graphene.Nature Mater.2007, 6(9): 652–655 6 Zhang, Y.et al..Direct observation of a widely tunable bandgap in bilayer graphene.Nature.11 June 2009, 459(7248): 820–823 7 Junfeng Liu, A.R.Wright, Chao Zhang, and Zhongshui Ma.Strong terahertz conductance of graphene nanoribbons under a magnetic field.Appl Phys Lett.29 July 2008, 93: 041106–041110

第二篇：石墨烯納米材料論文

石墨烯納米材料 摘要：

石墨烯是繼富勒烯、碳納米管之后發現的一種具有二維平面結構的碳納米材料,它自2004年發現被以來，成為凝聚態物理與材料科學等領域的一個研究熱點。石墨烯是目前發現的唯一存在的二維自由態原子晶體, 它是構筑零維富勒烯、一維碳納米管、三維體相石墨等sp2 雜化碳的基本結構單元, 具有很多奇異的電子及機械性能。因而吸引了化學、材料等其他領域科學家的高度關注。本文簡要介紹了石墨烯的性能特點、制備方法，著重對石墨烯納米復合材料進行了介紹，對石墨烯納米材料的制備方法、理化性質、及應用前景進行了詳細介紹。關鍵詞：石墨烯納米材料復合物特性制備應用 引言：

石墨烯自2004年被發現以來，因其優異的電學、力學、熱學、光學等性能，已經深深地影響了物理、化學和材料學領域，被廣泛應用于復合材料、納米電子器件、能量儲存、生物醫學和傳感器等范圍，表現出巨大的潛在應用前景。石墨烯是近年來發現的新型碳納米材料，它基本具有碳材料的所有優點，而且還擁有更高的比表面積和導電率，能夠克服碳納米管的一些缺陷，使其成為了一個非常理想的納米組合成分來制備石墨烯的復合材料。自從石墨烯被發現以來，越來越多科學家開始關注基于石墨烯的復合材料的研究。目前，石墨烯的復合材料己在催化、儲能、生物、醫藥等領域展現出優越的性質和潛在的應用價值。例如，將石墨烯添加到高分子中，可以提高高分子材料的機械性能和導電性能；通過石墨烯與許多不同結構和性質的納米粒子進行復合，制備出新型石墨烯

一、石墨烯的性能特點

1、導電性

石墨烯穩定的晶格結構使碳原子具有優秀的導電性。石墨烯中的電子在軌道中移動時，不會因晶格缺陷或引入外來原子而發生散射。由于原子間作用力十分強，在常溫下，即使周圍碳原子發生擠撞，石墨烯中電子受到的干擾也非常小。

2、機械特性

石墨烯集成電路石墨烯是人類已知強度最高的物質，比鉆石還堅硬，強度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍。哥倫比亞大學的物理學家對石墨烯的機械特性進行了全面的研究。他們選取了一些10—20微米的石墨烯微粒。研究人員先是將這些石墨烯樣品放在了一個表面被鉆有小孔的晶體薄板上，這些孔的直徑在1—1.5微米之間。之后，他們用金剛石制成的探針對這些放置在小孔上的石墨烯施加壓力，以測試它們的承受能力。

在石墨烯樣品微粒開始碎裂前，它們每100納米距離上可承受的最大壓力居然達到了大約2.9微牛。據科學家們測算，這一結果相當于要施加55牛頓的壓力才能使1米長的石墨烯斷裂。如果用石墨烯制成包裝袋，那么它將能承受大約兩噸重的物品。

3、飽和吸收

當輸入的光波強度超過閾值時，這獨特的吸收性質會開始變得飽和。這種非線性光學行為稱為可飽和吸收，閾值稱為飽和流暢性。給予強烈的可見光或近紅外線激發，因為石墨烯的整體光波吸收和零能隙性質，石墨烯很容易就變得飽和。石墨烯可以用于光纖激光器的鎖模運作。用石墨烯制備成的可飽和吸收器能夠達成全頻帶鎖模。由于這特殊性質，在超快光子學里，石墨烯有很廣泛的應用空間。

4、自旋傳輸

科學家認為石墨烯會是理想的自旋電子學材料，因為其自旋-軌道作用很小，而且碳元素幾乎沒有核磁矩。使用非局域磁阻效應，可以測量出，在室溫狀況，自旋注入于石墨烯薄膜的可靠性很高，并且觀測到自旋相干長度超過1微米。使用電閘，可以控制自旋電流的極性。

5、電子的相互作用

石墨烯中電子間以及電子與蜂窩狀柵格間均存在著強烈的相互作用。科學家借助了美國勞倫斯伯克利國家實驗室的“先進光源（ALS）”電子同步加速器。這個加速器產生的光輻射亮度相當于醫學上X射線強度的1億倍?？茖W家利用這一強光源觀測發現，石墨烯中的電子不僅與蜂巢晶格之間相互作用強烈，而且電子和電子之間也有很強的相互作用。

二、石墨烯復合材料制備

由于石墨烯具有高強度、高電導率、高比表面積，用其對聚合物材料進行改性有望得到高性能的聚合物基復合材料，使復合材料具有高電導率、高強度、高熱穩定性并具有一定的阻燃性，進一步擴大聚合物材料的應用范圍。

先按照目標制備出表面改性的石墨烯，使其具有親油或親水性；再講改性石墨烯與聚合物材料進行復合制備聚合物基/石墨烯復合材料。改性后的石墨烯可以更好地分散于聚合物基體中。此用途的石墨烯可取代價格昂貴的碳納米管來填充聚合物，使聚合物基復合材料的性能及因公得到進一步提高。

三、常見石墨烯納米材料

1、石墨烯/無機物納米材料

石墨烯/無機物納米材料是石墨烯與無機物復合的納米材料，它兼具石墨烯與復合的無機物的優良特性。如：①石墨烯/SiO2納米復合材料，它的電導率比石墨烯增大了很多，透射率也很好；②石墨烯/Pt納米復合材料，它的催化效果比單純的Pt要好很多，也可用于制作電極，效果也很好；③石墨烯/TiO2納米復合材料，它的電阻約為原來的1/8，用于電的傳輸時，可以大大的減少電的損耗。

所以，石墨烯/無機物納米材料相對石墨烯而言，許多性能更加優異。

2、石墨烯/聚合物納米材料

石墨烯/聚合物納米材料是石墨烯與聚合物復合的納米材料，它兼具石墨烯與復合的聚合物的優良特性。如：①改性石墨烯/PMMA納米復合材料，與PMMA相比，其彈性模量增加30%，硬度增加了5%；②石墨烯/聚苯乙烯(PS)納米復合材料，它的電逾滲閥值與相同體積比的單壁碳納米管(SWCNT)相當，而且分別SWCNT/聚酰亞胺和SWCNT/聚對亞苯基乙炔基的2倍到4倍；③石墨烯/泡沫有機硅納米復合材料，它與未添加石墨烯的泡沫有機硅相比，石墨烯(0.25%)/泡沫有機硅納米復合材料的起始分解溫度提高了16OC，熱分解終止溫度提高了50OC，而且熱降解速率也變慢了。

四、石墨烯納米材料的理論與實際意義

石墨烯本身作為一種新型碳納米材料，由于其特殊的結構特性使其在電學、力學、熱學、光學等方面具有優異的性能，如量子霍爾效應、量子隧穿效應等。由于具有獨特的納米結構和優異的性能，石墨烯可應用于許多的先進材料與器件中，如薄膜材料、儲能材料、液晶材料、機械諧振器等；石墨烯是單層石墨，原料易得，所以價格便宜，不像碳納米管那樣價格昂貴，因此石墨烯有望代替碳納米管成為聚合物基碳納米復合材料的優質填料。

石墨烯納米復合材料是在石墨烯的基礎上添加上具有特定性能的聚合物或無機物，使其在某一方面或某幾方面具有更加優異的特性。這使得它在很多領域都有廣闊的應用前景。石墨烯的優秀特性加上聚合物或無機物而形成的石墨烯納米復合材料將實現高效、經濟、環保等技術追求，這將迎來材料界的新革命。參考文獻：

（1）楊常玲,劉云蕓,孫彥平.石墨烯的制備及其電化學性能［J］.電源技術 ,2010,34(2):177－180．（2）謝普,于杰,秦軍.石墨烯的制備與表征［J］．貴州化工,2010,35(4):20－22．

（3）張好斌,楊勇,盧朝暉.微孔PMAA/石墨烯導電納米復合材料的制備與結構［C］/ /中國天津2009年全國高分子學術論文報告會．天津,2009．

（4）黃毅,梁嘉杰,張龍.石墨烯功能復合材料的制備及應用［C］/ /中國化學會第 27 屆學術年會中日青年化學家論壇．北京:，2010．

（5）楊波，唐建國,劉繼憲.石墨烯/苯丙乳液復合導電膜的制備［J］.涂料工業,2010,40(9):5－8．

（6）張曉艷,李浩鵬,崔曉莉.TiO2/石墨烯復合材料的合成及光催化分解水產氫活性［J］．無機化學學報2009,25(11):1903－1907

第三篇：碳材料領域專家盤點(石墨烯及碳納米材料)

碳材料領域專家盤點（石墨烯及碳納米材料）

本文為大家主要盤點石墨烯及碳納米材料領域的部分專家，供大家參考，排名不分先后，如有遺漏歡迎補充指正。

Andre Geim

石墨烯發現者、2010年諾貝爾獎獲得者、歐盟石墨烯旗艦計劃戰略委員會主任。

劉忠范

中國科學院院士、北京大學化學與分子工程學院教授、北京石墨烯研究院院長

主要從事低維材料與納米器件、分子自組裝以及電化學研究。發展了納米碳材料的化學氣相沉積生長方法學，建立了精確調控碳納米管、石墨烯等碳材料結構的系列生長方法，發明了碳基催化劑、二元合金催化劑等新型生長催化劑，提出了新的碳納米管“氣-固”生長模型等。

劉兆平

中科院寧波材料所高級研究員，博士生導師

主要從事石墨烯和動力鋰離子電池及其材料技術等。

許建斌

香港中文大學電子工程系教授，材料科學與技術研究中心主任

主要從事石墨烯及新型二維固態半導體電子及光電子材料與器件探討；納米技術在固態電子材料和器件中的應用（如掃描探針顯微術和近場顯微術，納米材料和器件構筑與表征）等。

王立平

中科院寧波材料所研究員，博士生導師

主要從事新型強潤一體化以及耐磨蝕薄膜材料及其航空航天和船舶領域應用研究工作。前不久其所在團隊成功突破石墨烯改性防腐涂料研發及應用的技術瓶頸，開發出擁有自主知識產權的新型石墨烯改性重防腐涂料等。

王建濤

中國科學院物理研究所研究員，博士生導師

主要研究方向有三維碳烯的拓撲Node-Line物性；結構與高壓相變；表面吸附與重構；金屬的高溫非諧效應等理論計算研究等。

任文才

中國科學院金屬研究所研究員，博士生導師

主要研究方向為石墨烯等二維原子晶體材料的制備、物性與應用：高質量石墨烯及其宏觀體材料的CVD控制制備；高品質石墨烯的化學法規?；苽?；石墨烯在鋰離子電池和超級電容器方面的應用；石墨烯在柔性光電器件和儲能器件方面的應用探索；石墨烯在熱管理、功能涂層、復合材料等方面的規模應用等。

林正得

中科院寧波材料所研究員

主要研究方向：化學氣相沉積法（CVD）生長石墨烯薄膜與其它二維原子層材料、石墨烯/高分子復合材料、三維石墨烯結構、以及在熱管理、傳感器、能源領域的應用等。

馮新亮

上海交通大學化學化工學院教授

德國德累斯頓工業大學首席教授

主要從事二維納米石墨烯的合成研究，宏量制備高質量二維石墨烯材料研究，合成水溶和油溶可加工石墨烯研究，基于石墨烯的二維納米能源材料和電子器件研究，基于石墨烯電極材料在太陽能電池和場效應晶體管器件的應用研究，可控納米結構功能碳材料、有機/無機雜化材料的設計合成及其在能源儲存和轉化的應用研究（主要基于超級電容器，鋰離子電池，光解水，燃料電池電極材料和催化劑的研究）等。

高超

浙江大學高分子科學與工程學系教授

主要從事高分子基納米化學與材料：

有機納米大分子（樹枝狀聚合物、柱狀聚合物刷及其它復雜結構/構造聚合物）： 設計、合成、組裝及應用；無機納米材料的高分子化；生物--納米化學、材料與器件；石墨烯纖維等方面的研究等。

孫立濤

東南大學電子科學與工程學院教授，博士生導師

主要從事新型納米材料的可控制備與動態結構表征等研究工作。

李雪松

電子科技大學教授

主要從事石墨烯薄膜的制備及應用方面的研究等。

成會明

炭材料科學家，中國科學院院士，第三世界科學院院士，中國科學院金屬研究所研究員。

主要從事先進炭材料的研究，促進了碳納米管的研究與應用。制備出石墨烯三維網絡結構材料、毫米級單晶石墨烯，發展了石墨烯材料的宏量制備技術等。

李永舫

高分子化學、物理化學專家，中國科學院院士。中國科學院化學研究所有機固體重點實驗室研究員，蘇州大學材料與化學化工學部特聘教授。

主要研究領域為新型富勒烯衍生物受體光伏材料。

馬振基

左一為馬院士

臺灣國立清華大學，臺灣高分子學會教授，理事長

主要研究領域為石墨烯的癌癥診斷與治療研究。

戴黎明

美國凱斯西儲大學教授

主要研究領域為碳納米材料（碳管）在醫療和能源應用。

康飛宇

清華大學教授

主要研究領域為石墨層間化合物，石墨深加工技術。

戴宏杰

斯坦福大學教授

主要研究領域為碳納米管、石墨烯片。長期從事碳納米材料的生長合成、物理性質研究、納米電子器件研發，以及納米生物醫學以及能源材料等方面的研究，是國際碳納米材料研究領域的領軍人物之一。

劉開輝

北京大學研究員

主要研究領域為一維碳納米管、納米線，二維石墨烯等。

甘良兵

北京大學教授

主要研究領域為開孔富勒烯，雜富勒烯，富勒烯包合物等。

趙宇亮

中科院高能物理所研究員

主要研究領域為富勒烯在腫瘤治療方法應用等。

朱彥武

中國科學技術大學教授

主要研究方向為石墨烯及其他新型碳材料的制備和表征；納米材料的光電轉換特性；高性能能量轉換和存儲器件研究等。

智林杰

國家納米科學中心教授

主要研究方向為富碳納米材料的構建與結構控制；高性能富碳納米材料；富碳納米材料在能源與環境領域的應用；重點研究以高效、清潔能源為應用背景的多功能富碳納米材料的設計、制備、組裝及其化學及物理性質的調節和控制等。

朱宏偉

清華大學材料學院教授、博士生導師

主要從事納米材料制備、結構表征和性能研究等。

冷金鳳

濟南大學教授，有色合金及復合材料研究所副所長

長期潛心從事金屬基復合材料制備及研究工作，近幾年主要致力于納米顆粒增強金屬基復合材料的高品質制備技術及微觀機制研究，在石墨烯增強金屬基復合材料方面已申報多項技術發明專利并發表多篇論文。

史浩飛

中科院重慶綠色智能技術研究院微納制造與系統集成研究中心副主任

主要從事微納加工與新型材料研究。

邱介山

大連理工大學化工與環境生命學部炭素材料研究室主任

主要從事材料化工、能源化工、多相催化等方面的研究，涉及碳素、碳納米材料等。

Rodney S.Ruoff

著名石墨烯專家、韓國基礎科學研究院多尺度碳材料研究中心主任、韓國蔚山國立科技大學教授。在材料領域尤其在碳納米材料領域有著深厚的造詣，曾經在金剛石、富勒烯、納米碳管和石墨烯領域做出了多項杰出工他領導的研究小組最早研究了氧化石墨烯的制備與應用（Nature2006）、利用銅基底生長單層石墨烯薄膜（Science2009）并得到了厘米尺度石墨烯單晶（Science 2013）。

馮冠平

深圳清華大學研究院院長

馮冠平先生致力于石墨烯的產業化發展，從全世界帶回70多名石墨烯領域的人才，成立了30多家石墨烯企業，被譽為“中國石墨烯產業奠基人”。

Stephan Roche

ICREA研究員，加泰羅尼亞納米科學與技術研究所（icn2）納米理論與計量組組長，理論物理學家

主攻量子傳輸和納米材料設備的計算以及模型的發展。

盧紅斌

復旦大學教授

主要研究方向為石墨烯及其他二維材料的制備研究；石墨烯復合材料及相應產品的制備；聚合物復合材料的制備及性能研究等。

海正銀

中國原子能科學研究院博士

主要研究領域為石墨烯涂料核電應用。

Luigi Colombo

劍橋大學石墨烯中心博士

Antonio Correia

歐洲石墨烯大會主席

Francesco Bonaccorso

歐盟石墨烯旗艦計劃路線圖制定者、意大利技術研究院石墨烯中心儲能負責人

Ahn Jong-Hyun

韓國成均館大學柔性電子實驗室教授

主要研究領域為石墨烯在柔性電子應用。

Kim Sang Ouk

韓國科學技術院首席教授

主要研究領域為石墨烯傳感器。

吳忠帥

中科院大連化物所研究員

主要研究領域為石墨烯及二維材料與能源器件。

Jari Kinaret

歐洲石墨烯旗艦計劃主任

主要研究領域為石墨烯和碳管。

Andrea C.Ferrari

歐洲石墨烯旗艦計劃戰略委員會主席

主要研究領域為柔性電子、傳感器、生物醫療。

Vincenzo Palermo

歐洲石墨烯旗艦計劃戰略委員會副主任

Vladimir Falko

英國曼徹斯特大學國家石墨烯研究院主任

主要研究領域為雙層石墨烯光電特性。

Byung Hee Hong

Graphene Research Laboratory Director

主要研究領域為石墨烯在光電器件、能源應用。

Soon Kyu Hong

韓國釜山國立大學教授

主要研究領域為碳管＆石墨烯海水淡化。

Rahul Raveendran Nair

英國石墨烯工程創新中心教授

主要研究領域為石墨烯防腐涂料等。

楊世和

香港科技大學教授

主要研究領域為富勒烯新型光電轉換材料。

Kenichiro Itami

日本名古屋大學教授

主要研究領域為筒狀碳納米帶。

Robert J Young

英國石墨烯工程創新中心教授

主要研究領域為石墨烯增強復合材料等。

Seung Kwon Seol

韓國電氣技術研究所KERI教授

主要研究領域為石墨烯、碳管與3D打印等。

Wang Qijie

新加坡南陽理工大學副教授

主要研究領域為石墨烯圖像傳感器等。

Vittorio Pellegrini

意大利技術研究院（IIT）石墨烯中心主任

主要研究領域為石墨烯制備及其在儲能、高分子復合材料、纖維復合材料等方面的應用等。

Il-Young Song

韓國三星集團高級工程師

主要研究領域為石墨烯大薄膜制備及設備開發等。

Tianyi Yang

日本東芝研究科學家

Tao Hong

日本索尼鋰鋰電池研發工程師

Kosuke Nagashio

日本東京大學教授

主要研究領域為石墨烯電子特性、界面行為等。

戴貴平

北卡中央大學教授

主要研究領域為石墨烯鋰離子電池。

Gianluca Fiori

比薩大學信息工程學院教授

Alberto Bianco

法國國家科學研究中心教授

劉建影

上海大學&查爾姆斯理工大學教授

阮殿波

寧波中車新能源科技有限公司博士（總工程師）

張華

南洋理工大學教授

主要研究方向

1.Synthesis of noble metal nanostructures;

2.Investigation of electrocatalytic behavior of novel nanomaterials;

3.Synthesis of covalent organic frameworks（COFs）；

4.Computational chemistry related to novel 2D nanomaterials（such as metal dichalcogenide nanosheets, metal and semiconducting nanoplates, etc.）。

Norbert Fabricius

卡爾斯魯厄理工學院教授（德國）

在卡爾斯魯厄理工學院主要負責“微系統技術”“納米技術”等項目。

Felice Torrisi

博士，劍橋大學劍橋石墨烯中心的研究助理，三一學院研究員。

主要研究領域涉及石墨烯和二維納米材料分散體，油墨和涂料的開發以及它們在復合材料領域中的應用。基于Felice Torrisi博士的研究成果在印刷柔性/可拉伸電子和光電子器件中有良好的應用。

Pedro Gómez-Romero

西班牙巴塞羅那材料科學研究所高級研究科學家

主要從事導電高分子與氧化物材料的研究，并開發其在燃料電池，鋰電池和超級電容器等領域的應用。

Dusan Losic

澳大利亞石墨烯研究和產業化領軍人物、阿德萊德大學石墨烯中心主任

其團隊研究涵蓋石墨烯化學，材料科學，工程學，生物學，納米應用醫藥學等多個學科，以及新納米材料的研究工藝與設備，旨在解決健康、環境和農業等方面的現實問題。

Alain Pénicaud

法國國家科學研究中心主任

發展了溶解碳納米材料（碳納米管，石墨烯等）的方法，特別是熵驅動的熱力學與解離，最重要的是溶解過程無需超聲。

吳恒安

中國科學技術大學教授

主要研究領域為石墨烯阻隔材料等。

王晶晶

中船重工725所廈門分院副院長

主要研究領域為石墨烯重防腐涂料等。

金章教

香港科技大學教授

主要研究領域為碳納米管/聚合物納米復合材料等。

張亞妮

西北工業大學副教授

主要研究領域為定向碳納米管及其連續纖維在儲能與輕質防彈領域的應用等。

Barbaros ZYILMAZ

新加坡國立大學石墨烯研究中心主任

主要研究領域為石墨烯柔性穿戴等。

第四篇：石墨烯性質與應用

石墨絮是絕緣體還是導體？

2007-03-18 09:11 紫月影夭兒 | 分類：學習幫助 | 瀏覽1906次| 該問題已經合并到>>

提問者采納 2007-03-18 09:15 有一種稱為石墨炸彈的武器在戰時被用來破壞敵方的供電設施,這種炸彈不會造成人員傷亡,而是在空中爆炸時散布大量極細的石墨絮,這些石墨絮是 導體飄落到供電設備上,會造成 短路,從而使供電系統癱瘓評論(1)|贊同36

音速行 |八級采納率39%

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2007-03-20 23:50dolphin027|二級

準確說石墨是禁帶寬度僅為0.08eV的半導體，表觀上具有金屬導電性，其根源在于其π電子的遷移率很高，但載流子濃度(電子濃度)不大。評論|贊同0 查看更多其他回答石墨的比熱容和導熱系數是多少

2007-05-17 15:21 shenzhen_he | 分類：學習幫助 | 瀏覽4880次

提問者采納 2007-05-17 15:32 石墨比熱 710 J/(kg·K)電導率 0.061×10-6/(米歐姆)熱導率 129 W/(m·K)石墨的兩種晶體結構怎么分辨

2011-08-23 16:45 hubin821 | 分類：化學 | 瀏覽1504次

石墨存在兩種晶體結構：六方形結構和菱形結構，六方形結構為ABABAB?堆積模型、菱形結構為ABCABCABC?堆積模型，如下圖所示：（a）為六方形結構，（b）為菱形結構。

我手上現在有份天然石墨樣品，不知道怎么分辨是什么石墨，是鱗片石墨還是微晶石墨，或者說里面含多少六方的多少菱形的提問者采納 2011-08-30 08:45 只能用x射線衍射分析（XRD）才能知道含多少六方（六方晶系）的多少菱形（三方晶系，菱面體）。鱗片石墨是指材料的宏觀外形，肉眼可以判斷。微晶石墨說的是材料中的石墨以很小的晶粒雜亂無章地排列（晶粒內部規則排列為六方形結構或菱形結構），晶粒的大小同樣可以用x射線衍射分析測定。x射線衍射儀在一般的省會城市中的比較有名的理工科大學都有，可聯系其分析測試中心或材料或化學院、系、所。（官網上查聯系方式），一個樣品費用100元左右。提問者評價謝謝 評論|贊同1 caoyuannust |十四級采納率82%

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2011-08-25 17:401257721|四級

你應該問的是石墨和金剛石的區別。石墨與金剛石都是碳單質，且為同素異形體，區別在于原子的排布形式不同。碳有三種同素異形體，即金剛石、石墨和無定形碳。無定形碳有炭黑、木炭、焦炭、骨炭、活性炭等。統稱黑碳。這三種同素異形體的物理性質差別很大。但在氧氣里燃燒后的產物都是二氧化碳。1.金剛石的晶體結構金剛石是典型的原子晶體，在這種晶體中的基本結構粒子是碳原子。每個碳原子都以sp3雜化軌道與四個碳原子形成共價單鍵，鍵長為1.55×10-10 m，鍵角為109°28′，構成正四面體。每個碳原子位于正四面體的中心，周圍四個碳原子位于四個頂點上，在空間構成連續的、堅固的骨架結構。因此，可以把整個晶體看成一個巨大的分子。由于C—C鍵的鍵能大(為347 kJ/mol)，價電子都參與了共價鍵的形成，使得晶體中沒有自由電子，所以金剛石是自然界中最堅硬的固體，熔點高達3 550 ℃，并且不導電。2.石墨的晶體結構石墨晶體是屬于混合鍵型的晶體。石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合，形成正六角形蜂巢狀的平面層狀結構，而每個碳原子還有一個2p軌道，其中有一個2p電子。這些p軌道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2雜化軌道構成的平面，形成了大π鍵。因而這些π電子可以在整個碳原子平面上活動，類似金屬鍵的性質。而平面結構的層與層之間則依靠分子間作用力(范德華力)結合起來，形成石墨晶體.石墨有金屬光澤，在層平面方向有很好的導電性質。由于層間的分子間作用力弱，因此石墨晶體的層與層之間容易滑動，工業上用石墨作固體潤滑劑。3.無定形碳所謂無定形碳是指其內部結構而言。實際上它們的內部結構并不是真正的無定形體，而是具有和石墨一樣結構的晶體，只是由碳原子六角形環狀平面形成的層狀結構零亂而不規則，晶體形成有缺陷，而且晶粒微小，含有少量雜質。無定形碳包括： 炭黑 木炭 焦炭 活性炭 骨炭 糖炭無定形碳跟少量砂子、氧化鐵催化劑混合，在約3500℃中加熱，使產生的碳蒸氣凝聚，可得人造石墨。而跟中子數無關，原子的質子數相同而中子數不同時，叫作同位數。自然界中碳元素有三種同位素，即穩定同位素12C、13C和放射性同位素14C，14C的半衰期為5730年，14C的應用主要有兩個方面：一是在考古學中測定生物死亡年代，即放射性測年法；二是以14C標記化合物為示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動。我是做化學的，希望對你有幫助。以后不懂的還可以找我。鱗片狀石墨 性質：呈鱗片狀、薄葉片狀晶質的石墨，大小一般為(1.0～2.0)×(0.5～1.0)mm，最大4～5mm，片厚0.02～0.05mm。鱗片愈大，經濟價值愈高。多呈浸染狀、片麻狀分布于巖石中。具有明顯的定向排列。與層面方向一致。石墨含量一般為3％～10％，最高20％以上，常與古老變質巖(片巖、片麻巖)中石英，長石，透輝石等礦物共生，在火成巖與石灰巖接觸帶也可見到。鱗片狀石墨具層狀結構，其潤滑性，柔韌性，耐熱性和導電性能均比其他石墨好。主要用作制取高純石墨制品的原料。土狀石墨 土狀石墨又稱非晶質石墨或隱品質石墨，這種石墨的晶體直徑一般小于1微米，是微晶石墨的集合體，只有在電子顯微鏡下才能見到晶形。此類石墨的特點是表面呈土狀，缺乏光澤，潤滑性也差。品位較高。一般的60～80％。少數高達90％以上。礦石可選性較差。評論|贊同0 其他類似問題

石墨烯的結構與性質問題

2010-12-18 22:09 zzk314 | 分類：工程技術科學 | 瀏覽3397次

石墨烯是正六邊形的嗎?它的π電子是共軛的嗎?是像石墨一樣的共軛的嗎?? 一定要準確,不懂的少裝

提問者采納 2010-12-19 10:26 石墨烯是六邊形的，它的π電子是共軛的，但不像石墨一樣共軛的。

它不僅是已知材料中最薄的一種，還非常牢固堅硬；作為單質，它在室溫下傳遞電子的速度比已知導體都快。石墨烯在原子尺度上結構非常特殊，必須用相對論量子物理學(relativistic quantum physics)才能描繪。

石墨烯結構非常穩定，迄今為止，研究者仍未發現石墨烯中有碳原子缺失的情況。石墨烯中各碳原子之間的連接非常柔韌，當施加外部機械力時，碳原子面就彎曲變形，從而使碳原子不必重新排列來適應外力，也就保持了結構穩定。

這種穩定的晶格結構使碳原子具有優秀的導電性。石墨烯中的電子在軌道中移動時，不會因晶格缺陷或引入外來原子而發生散射。由于原子間作用力十分強，在常溫下，即使周圍碳原子發生擠撞，石墨烯中電子受到的干擾也非常小。提問者評價謝謝 評論(1)|贊同6 石墨烯是一種什么物質？

2012-06-03 08:31 似痛心的愛 | 來自手機知道 | 分類：化學 | 瀏覽124次

物質種類、用途、定義，是否環保 我有更好的答案

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2012-06-03 08:37張勇內蒙古伊東|二級

石墨烯是由碳六元環組成的兩維(2D)周期蜂窩狀點陣結構, 它可以翹曲成零維(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一維(1D)的碳納米管(carbon nano-tube, CNT)或者堆垛成三維(3D)的石墨(graphite), 因此石墨烯是構成其他石墨材料的基本單元。是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料[1]。

石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種，還非常牢固堅硬；作為單質，它在室溫下傳遞電子的速度比已知導體都快。室溫下石墨烯具有10倍于商用硅片的高載流子遷移率(約10 am /V·s)，并且受溫度和摻雜效應的影響很小，表現出室溫亞微米尺度的彈道傳輸特性(300 K下可達0.3 m)，這是石墨烯作為納電子器件最突出的優勢，使電子工程領域極具吸引力的室溫彈道場效應管成為可能。石墨烯還可以應用于晶體管、觸摸屏、基因測序等領域，同時有望幫助物理學家在量子物理學研究領域取得新突破。

石墨烯的合成方法主要有兩種：機械方法和化學方法。機械方法包括微機械分離法、取向附生法和加熱SiC的方法 ； 化學方法是化學還原法與化學解理法。評論|贊同0 2012-06-03 08:32xi10539093|四級

石墨烯（Graphene）是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料[1]。石墨烯一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩定存在[1]，直至2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎[2]。

石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料[3]，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光“[4]；導熱系數高達5300 W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率*超過15000 cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體*高，而電阻率只約10-6 Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料[1]。因為它的電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。

石墨烯另一個特性，是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應。

石墨烯的碳原子排列與石墨的單原子層雷同，是碳原子以sp2混成軌域呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列構成的單層二維晶體。石墨烯可想像為由碳原子和其共價鍵所形成的原子尺寸網。石墨烯的命名來自英文的graphite(石墨)+-ene(烯類結尾)。石墨烯被認為是平面多環芳香烴原子晶體。

石墨烯的結構非常穩定，碳碳鍵（carbon-carbon bond）僅為1.42?。石墨烯內部的碳原子之間的連接很柔韌，當施加外力于石墨烯時，碳原子面會彎曲變形，使得碳原子不必重新排列來適應外力，從而保持結構穩定。這種穩定的晶格結構使石墨烯具有優秀的導熱性。另外，石墨烯中的電子在軌道中移動時，不會因晶格缺陷或引入外來原子而發生散射。由于原子間作用力十分強，在常溫下，即使周圍碳原子發生擠撞，石墨烯內部電子受到的干擾也非常小。

石墨烯是構成下列碳同素異形體的基本單元：石墨，木炭，碳納米管和富勒烯。完美的石墨烯是二維的，它只包括六邊形(等角六邊形);如果有五邊形和七邊形存在，則會構成石墨烯的缺陷。12個五角形石墨烯會共同形成富勒烯。

石墨烯卷成圓桶形可以用為碳納米管；另外石墨烯還被做成彈道晶體管（ballistic transistor）并且吸引了大批科學家的興趣。在2006年3月，佐治亞理工學院研究員宣布, 他們成功地制造了石墨烯平面場效應晶體管，并觀測到了量子干涉效應，并基于此結果，研究出以石墨烯為基材的電路.石墨烯的問世引起了全世界的研究熱潮。它是已知材料中最薄的一種，質料非常牢固堅硬，在室溫狀況，傳遞電子的速度比已知導體都快。石墨烯的原子尺寸結構非常特殊，必須用量子場論才能描繪。

石墨烯是一種二維晶體，最大的特性是其中電子的運動速度達到了光速的1/300，遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。這使得石墨烯中的電子，或更準確地，應稱為“載荷子”(electric charge carrier)，的性質和相對論性的中微子非常相似。人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。當把石墨片剝成單層之后，這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯。[1]發展簡史。第一：石墨烯是迄今為止世界上強度最大的材料，據測算如果用石墨烯制成厚度相當于普通食品塑料包裝袋厚度的薄膜（厚度約100 納米），那么它將能承受大約兩噸重物品的壓力，而不至于斷裂；第二：石墨烯是世界上導電性最好的材料，電子在其中的運動速度達到了光速的1/300，遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。石墨烯的應用范圍廣闊。根據石墨烯超薄，強度超大的特性，石墨烯可被廣泛應用于各領域，比如超輕防彈衣，超薄超輕型飛機材料等。根據其優異的導電性，使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力。石墨烯有可能會成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機，碳元素更高的電子遷移率可以使未來的計算機獲得更高的速度。另外石墨烯材料還是一種優良的改性劑，在新能源領域如超級電容器、鋰離子電池方面，由于其高傳導性、高比表面積，可適用于作為電極材料助劑 石墨烯出現在實驗室中是在2004年，當時，英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃消洛夫發現他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片越來越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。這以后，制備石墨烯的新方法層出不窮，經過5年的發展，人們發現，將石墨烯帶入工業化生產的領域已為時不遠了。因此，兩人在2010年獲得諾貝爾物理學獎。

石墨烯的出現在科學界激起了巨大的波瀾，人們發現，石墨烯具有非同尋常的導電性能、超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性，它的出現有望在現代電子科技領域引發一輪革命。在石墨烯中，電子能夠極為高效地遷移，而傳統的半導體和導體，例如硅和銅遠沒有石墨烯表現得好。由于電子和原子的碰撞，傳統的半導體和導體用熱的形式釋放了一些能量，目前一般的電腦芯片以這種方式浪費了70%-80%的電能，石墨烯則不同，它的電子能量不會被損耗，這使它具有了非同尋常的優良特性評論|贊同0 查看被隱藏回答2012-12-26 18:411079235453|五級 石墨烯硬度大，導電性能好，有韌性，可彎曲評論|贊同0 其他類似問題 石墨烯奇異物理性質有哪些?

2012-05-27 08:45 西門吹吹風1 | 分類：化學 | 瀏覽509次

提問者采納 2012-05-27 12:59 石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光”；導熱系數高達5300 W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率*超過15000 cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體*高，而電阻率只約10-6 Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。因為它的電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。

石墨烯另一個特性，是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應。第一：石墨烯是迄今為止世界上強度最大的材料，據測算如果用石墨烯制成厚度相當于普通食品塑料包裝袋厚度的薄膜（厚度約100 納米），那么它將能承受大約兩噸重物品的壓力，而不至于斷裂；第二：石墨烯是世界上導電性最好的材料，電子在其中的運動速度達到了光速的1/300，遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。石墨烯的應用范圍廣闊。根據石墨烯超薄，強度超大的特性，石墨烯可被廣泛應用于各領域，比如超輕防彈衣，超薄超輕型飛機材料等。根據其優異的導電性，使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力。石墨烯有可能會成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機，碳元素更高的電子遷移率可以使未來的計算機獲得更高的速度。另外石墨烯材料還是一種優良的改性劑，在新能源領域如超級電容器、鋰離子電池方面，由于其高傳導性、高比表面積，可適用于作為電極材料助劑提問者評價太感謝了，真心有用 評論|贊同1

我i國足 |來自團隊心系數學 |五級采納率40%

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2012-05-30 14:07chocolate02091|二級

石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光"；導熱系數高達5300 W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率*超過15000 cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體*高，而電阻率只約10-6 Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。因為它的電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。評論|贊同0 查看被隱藏回答2012-08-23 18:54li996166749|二級 由碳元素組成評論|贊同0 其他類似問石墨棒導熱性能怎么樣？

第五篇：納米材料與技術論文

石墨烯在橡膠中的應用

摘要：石墨烯具有較強的力學性能和導電/導熱性質，為發展多功能聚合物納米材料提供了新的方向。本文簡單介紹了石墨烯的制備及其功能化,并重點介紹了石墨烯/橡膠納米復合材料的3種主要制備方法，同時分析了石墨烯/橡膠納米復合材料的發展前景和存在問題.關鍵詞：石墨烯 納米復合材料 制備引言

橡膠在室溫下具有獨特的高彈性，其作為一種重要的戰略性物資，泛應用于國民經濟"高新技術和國防軍工等領域。然而，未補強的橡膠存在強度低，模量低，耐磨差，抗疲勞差等缺陷。因此絕大數橡膠都需要補強，同時隨著橡膠制品的多元化，在滿足最基本的物理機械性能強度的同時，需要具有功能性的納米填料/橡膠復合材料。石墨烯是一種有著優異性能的二維納米填料，將石墨烯與聚合物復合是發揮其性能的重要途徑，石墨烯/橡膠納米復合材料對橡膠的力學機械性能、電學性能、導熱性能和氣體阻隔性能等都有很大提升，因此得到了廣泛關注。石墨烯的制備及其衍生物的功能化 2.1 石墨烯的制備

本文重點介紹利用氧化石墨烯（GO）的還原來制備石墨烯，該方法制備的石墨烯不能完全消除含氧官能團，還存在結構缺陷和導電性差等缺點，但是相比于其他方法，其宏量和廉價制備的特點更為突出。2.2 氧化石墨烯的還原

目前，氧化石墨烯的還原一般分為熱還原與化學還原兩種方法。熱還原是指 GO在高溫下脫除表面的含氧基團并釋放大量氣體，從而還 原并剝離GO.化學還原法是指利用具有還原性的物質對GO進行脫氧還原。2.3 石墨烯的功能化

對于氧化石墨烯還原之后的石墨烯，可以用非共價鍵改性，通過工業用燃料，熒光增白劑，表面活性劑高效穩定石墨烯。

2.4 橡膠/石墨烯復合材料的結構，性能的檢測

利用紅外光譜儀測定復合物的紅外光譜圖;用X射線衍射儀（XRD)測定復合物的衍射譜圖;用發射掃描電鏡(SEM)分析復合物的形貌；用電子萬能試驗機測試式樣力學性能。3 橡膠/石墨烯橡膠納米復合物的制備方法

目前制備石墨烯/橡膠復合材料的制備方法主要有三種，即膠乳共混法，溶液共混法，機械混煉法。3.1 膠乳共混法 利用超聲輻照膠乳和原位還原法(ULMR)制備石墨烯均勻分散的石墨烯/NB復合材料的方法，解決了石墨烯在橡膠基體中的分散和剝離問題，橡膠復合材料的力學性能大幅度提高[1].通過膠乳混合-靜態熱壓和硫化方法制備了具有石墨烯導電網絡的石墨烯/NR納米復合材料[2].黃光速等通過膠乳法分別制備了石墨烯/NR和石墨烯/丁苯橡膠(SBR)復合材料，并研究了材料的硫化機理[3].Kim等[4]通過膠乳法制備了石墨烯/SBR復合材料，發現橡膠材料的熱穩定性和導電性能得到了顯著提升.Schopp等[5]通過膠乳法制備了常規和新型碳系填料(炭黑,碳納米管,石墨烯)填充的SBR復合材料，發現不同填料類型、填充量、填料分散方法對復合材料性能的有影響，其中，石墨烯對SBR復合材料的力學性能、電性能以及氣體阻隔性能的提高最為顯著.3.2 溶液共混法

Lian等[6]通過溶液共混法制備了石墨烯/丁基橡膠(IR)復合材料,橡膠機械性能得到顯著的提升.Sadasiviuni等[7]用馬來酸酐接枝丁基橡膠(MA-g-HR)，通過溶液法制備得到了石墨烯/MA-g-HR納米復合材料.Bai等[8]利用超聲將氧化石墨烯分散到二甲基甲酰胺，將丁腈橡膠(NBR)溶于四氫呋喃，然后將氧化石墨烯分散液加到橡膠溶液中，再經超聲、分散、干燥、雙輥混煉和熱壓硫化得到了氧化石墨烯/NBR復合材料.3.3 機械混煉法

Mahmoud等[9]最早通過機械混煉法制備了石墨烯/NBR復合材料，并研究了石墨烯對材料的循環疲勞的影響.Al-solamy等[10]先利用雙輥開煉機對復合橡膠進行機械混煉，然后將復合橡膠模壓成面積為1cm2、高1cm的圓柱體，最后熱壓、硫化得到石墨烯/NBR復合材料,并研究了復合材料的導電性能，提出了導電橡膠納米復合材料壓阻效應的微觀結構模型.Das等通過機械共混法分別制備了石墨烯、膨脹石墨(EG)、CNTs、EG/CNTs雜化填充SBR納米復合材料，并對4種復合材料的電性能和力學性能做了對比.Dao等[11]通過鋁三仲丁醇在DMF水溶液中處理石墨烯制備出氧化鋁涂覆氧化石墨烯納米片復合填料.3.4 其他方法。

Castro等[12]采用氣相沉積法在聚苯胺/乙丙橡膠復合導電橡膠中趁機石墨烯的方法制備了新型有機電導材料；Cheng等[13]以金屬鎳泡沫為模版，通過CVD法制備了三維石墨烯泡沫，再將二甲基硅橡膠澆筑到石墨烯泡沫中制備石墨烯/合成橡膠復合材料；Zhan等[14]報道了將化學還原的石墨烯自組裝到NR膠乳粒子表面，在不經過開練配合的情況下直接靜態熱壓硫化，制備了具有石墨烯“隔離”網絡結構的NR復合材料（NRLGES）；Wang等[15]在玻璃基板上通過層-層的靜電組裝制備了聚乙烯亞胺/羧基丁腈橡膠多層膜材料.4結論與展望

石墨烯具有優異的物理和電特性，作為橡膠納米填料，具有非常高的增強效率和效果，同好似還可以賦予橡膠材料其他特性如導電性，導熱性，改善其機械性能和氣體阻隔性能等，對橡膠制品的高性能化和功能化具有特別的意義。

石墨烯/橡膠復合材料的制備方法的核心問題是在集體中均勻有效的分散與分布石墨烯填料。目前常用的復合方法有：膠乳共混、溶液共混和機械混煉，一般采用溶液共混和膠乳共混制備的復合材料中石墨烯分散均勻，因此復合材料具有更優異的性能。GO表面的含氧基團能有效增強與極性橡膠的界面作用；還原石墨烯比表面積大且存在“褶皺”結構，因此其與大多數非極性橡膠如NR，SBR等有較強的界面結合。通過石墨烯的表面修飾可以進一步提高街面作用和石墨烯分散，從而提高復合材料性能，總的來說，石墨烯可以有效的增加各種橡膠基材的導電性，導熱性，機械強度和氣體阻隔性。

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