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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 材料區(qū) » 微米和納米 » 學術討論 » 【交流討論帖】石墨烯的研究
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【交流討論帖】石墨烯的研究
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發(fā)這個帖的目的，是想跟版上的各位專家交流交流石墨烯的研究，活躍活躍版面氣氛。本人以前曾關注過石墨烯，但是目前已跳出這個水坑。下面一些話屬于胡言亂語，因此不加參考文獻了。請各位專家多指點，也歡迎就以下幾個話題發(fā)表看法。 【話題1】石墨烯為什么會火？為什么能火？ 石墨烯領域的開山之作是04年前后的工作，幾年以后，國內開始大規(guī)模跟進。大約從08和09年開始，關于石墨烯的國家自然科學基金數(shù)目突然暴增。在08年之前，國內已有少數(shù)課題組開始關注石墨烯，并做了很好的工作。當時我跟一些老師交流過，很多老師都持懷疑態(tài)度，主要的疑問有：雖然這玩意的性質確實奇特，但是單原子層如何能穩(wěn)定存在？石墨烯的邊緣如何控制？另外當時主要用剝離法做石墨烯，很多人對石墨烯的制備不樂觀。石墨烯能火起來，化學家功不可沒。石墨烯研究的一個重要推動力是從氧化石墨制備石墨烯方法的建立。不需要特殊的儀器和復雜的操作，基本是中學化學實驗的難度，用強氧化劑把石墨氧化，再剝離和還原就能得到石墨烯，并且其產量可以輕松達到克量級。此法一出，地球人就已經(jīng)不能阻止石墨烯了。石墨烯火起來一個不可忽略的歷史背景，是碳納米管的逐漸沒落。十幾年的研究，并沒有實現(xiàn)碳納米管發(fā)現(xiàn)之初人們的預期，尤其是在半導體器件領域的應用。石墨烯的出現(xiàn)，猶如暗夜里一道亮光，使人們又看到了碳納米材料的希望。 【話題2】石墨烯養(yǎng)活了多少人？ 在過去幾年，石墨烯領域幾個比較重要的分支包括：石墨烯的制備，復合材料，器件，以及理論研究。其中石墨烯的制備和復合材料的門檻較低，因而尤其火爆。研究最徹底，不留一點死角的，是如何從氧化石墨烯變成石墨烯。除了最開始用的肼和硼氫化鈉，后面又陸續(xù)開發(fā)出了各種還原方法。你能想到的各種還原劑和各種還原的方法，都可以去試試，如果能把氧化石墨烯還原，那恭喜你，又是一個新發(fā)現(xiàn)。當然，后面發(fā)現(xiàn)的還原方法，其效果并不一定比肼和硼氫化鈉好。比石墨烯的制備更火爆的，是石墨烯復合材料的研究，因為可以復合的材料實在是太多了，從高分子，到無機半導體和金屬，無一幸免。把你能想到的高分子和石墨烯復合，看看力學和電學性質是不是提高了；把你能想到的鋰離子電池電極材料和石墨烯復合，看看電化學性能是不是提高了；把你能想到的超級電容器電極材料和石墨烯復合，看看電化學性能是不是提高了；把你能想到的催化劑和石墨烯復合，看看催化效果是不是變好了；把你在文獻里看到的碳納米管復合材料中的碳納米管換成石墨烯，看看效果怎么樣……一篇又一篇的論文誕生了�？嗪o邊。 與十年前相比，如今碳納米管的研究已失去了當時的生猛勢頭。雖然不可否認的是，還有一些課題組仍然不斷的在報道碳納米管的研究成果，而且是很扎實很漂亮的工作，但大部分做碳納米管的研究組已經(jīng)進展乏力。很自然的，很多以前做碳納米管的研究組把很大的精力轉向了石墨烯。由于石墨烯和碳納米管研究方法的類似，新結果的產出速度非�？�，因而石墨烯比當年的碳納米管更加來勢洶洶。 【話題3】石墨烯或石墨烯納米帶的可控制備能可控到什么程度？ 石墨烯的制備方法有很多種，個人認為最重要的應該是化學氣相沉積（CVD）法。CVD法的建立使真正意義上的石墨烯（與還原的氧化石墨烯相比）走進了千家萬戶，使大面積高質量單層石墨烯的廣泛研究成為可能。因此CVD法的建立應該是石墨烯發(fā)展史上最重要的一個里程碑。在大家都用氧化石墨做石墨烯的時候，相信很多人都有過這個疑問——能不能像長碳管一樣用CVD制備石墨烯？估計這其中相當一部分人只是讓這個念頭閃了一下，然后認為不太可能。 （此部分未完待續(xù)） 【話題4】石墨烯的研究對化學學科和物理學科的貢獻是什么？ （此部分未完待續(xù)） 【話題5】石墨烯最可能在哪個領域實現(xiàn)應用？ （此部分未完待續(xù)） 【話題6】石墨烯與碳納米管到底誰好？ （此部分未完待續(xù)） [ Last edited by 十送紅軍 on 2012-7-3 at 23:23 ] 這個帖子不能編輯了啊 [ Last edited by 十送紅軍 on 2012-7-13 at 16:10 ] |
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25樓2012-07-02 21:05:45
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氧化石墨烯或石墨烯作為催化劑載體的論文有很多了。氧化石墨烯上有含氧基團，比較容易負載無機催化劑。用來作載體的石墨烯一般也是從氧化石墨烯還原得到的，其實也只是部分還原，石墨烯上還有不少含氧基團。目前石墨烯作催化劑載體有以下研究方向：在石墨烯表面制備形貌和粒徑均一的催化劑；在催化反應中利用石墨烯和催化劑的協(xié)同作用（在光催化和電催化中比較有用，石墨烯參與電子傳遞）。個人認為，如果要發(fā)還不錯的文章的話，可以考慮以下兩個方面：一是新的合成方法，關鍵在于如何利用石墨烯的模板作用，這個做無機合成的人會比較有經(jīng)驗；二是石墨烯參與催化的機理研究。 [ Last edited by 十送紅軍 on 2012-7-3 at 23:30 ] |
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簡單回復
tq00wjy71611樓
2012-06-13 09:53
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