2。3  氧化石墨烯的制备 9

2。4  氧化石墨烯的清洗 10

2。5  离子液体与氧化石墨烯混合 10

2。6  氧化石墨烯的还原 10

2。7  试验结果的表征 11

3  实验结果分析与讨论 12

3。1 氧化石墨烯还原 12

3。2离子液体/石墨烯复合结构 12

3。2。1  离子液体对石墨烯结构的影响 12

3。2。2  金颗粒对石墨烯结构的影响 13

3。3。3  还原后样本的TEM 13

3。3  离子液体/石墨烯复合结构的分子结构表征 14

3。3。1  样品的紫外可见光光谱分析 14

3。3。2  样品的拉曼光谱分析 15

3。3。4  样品的红外光谱吸收 16

3。4  样品XRD测试 17

3。5  样品的QCM测试 18

结论 19

致谢 20

参考文献 21

1  绪论

1。1  引言源-于,优Y尔E论W文.网wwW.yOueRw.com 原文+QQ752018`766

石墨烯，英文名为Graphene,是一种由单层的碳原子构成的二维纳米材料，是在C60和碳纳米管后人类发现的一种新型的纳米材料[1,2]。石墨烯具有单层石墨的别称，这主要是因为它的原子排列方式与石墨的单原子相同，且碳原子以SP2形式杂化紧密排列的单层蜂窝状晶体。它可以看成是其它高维数碳质材料的基本单元如图1。1。论文网

图1。1  单层石墨烯和它的一些其它维数同素异形体

关于石墨烯的研究具有悠长的历史，但是直到2004年，人类才首次通过微机械剥离高度定向热解石墨成功首次分离出石墨烯[3]，并在室温下观测到其很多特异的物理性质；随后，石墨烯就在世界范围内成为了材料研究的重点。人们也陆续发现其特异的性质在能量转换储存方面，环境治理方面，生物技术方面以及传感器等领域内的应用潜力[4]。但是石墨烯层与层之间存在着相互作用的范德华力以及π-π键之间的键合力，使得石墨烯容易发生堆叠和团聚。为了解决这个问题，我们考虑通过层间复合离子液体和金颗粒，打开石墨烯层与层之间的空间，以增强对气体吸附性和感知能力。

1。2  石墨烯概述

   石墨烯的发现使得碳材料形成了从零维到三维材料的完整体系[5,6]。石墨烯因为拥有特殊的单层二维结构，使其拥有各种特殊的优异性能，如高电导率，高强度，高导热率，高载子迁移率等[7-10]。石墨烯具有着蜂窝状的平面点阵结构（如图1。2）；将石墨分子通过微机械剥离可以制得单层石墨烯，石墨烯表面所有碳原子均已相同的杂化方式SP2方式杂化，并且同一个六元环上的碳原子构成大π键，石墨烯的超高导电率就与这一特点有关。由于石墨烯原子之间以共价键相连，其分子间作用力较大，使得石墨烯具有超高的机械强度以及较大的柔韧性[11-12]。

图1。2 单层石墨烯的结构示意图

    广义的二维石墨烯不仅包括单层的石墨烯，实际上只要石墨烯层数少于10层的都可以称之为二维石墨烯，大于10层的称之为三维石墨烯。单层的石墨烯厚度仅仅为0。335nm，仅仅是头发丝的二十万分之一，石墨烯面密度为0。77mg/m2，理论上比表面积非常高，达到了2620m2/mg，实际制得的石墨烯比表面积仅为理论的五分之一，但是仍然高于大多数材料，这使得它可以跟其它物质充分的接触，所以石墨烯拥有较好的吸附性。石墨烯层与层之间存在范德华力，容易发生团聚[13]。