1.2石墨烯    2 

1.2.1 石墨烯的结构与性能  ..  2 

1.2.2 石墨烯的制备方法    2 

1.2.3 石墨烯的应用与前景  ..  3 

1.3氧化石墨烯  .  5 

1.3.1 氧化石墨烯的制备    5 

1.3.2 氧化石墨烯的结构和特性    6 

1.4石墨烯气凝胶    6 

1.4.1 石墨烯气凝胶的结构和性质  ..  7 

1.4.2 石墨烯气凝胶的制备  ..  8 

1.4.3 石墨烯气凝胶的应用  ..  9 

1.5本文的主要内容及研究意义    9 

第二章 实验  .. 11 

2.1实验原料和设备   11 

2.1.1 实验原料  .. 11 

2.1.2 实验仪器设备   11 

2.2样品制备   11 

2.2.1 氧化石墨烯的制备  . 11 

2.2.2 石墨烯水凝胶的制备    12 

2.2.3 石墨烯气凝胶的制备    12 

2.3测试与表征  ..  13 

2.3.1 扫描电子显微镜（SEM）  .  13 

2.3.2 拉曼光谱  ..  13 

2.3.3 石墨烯气凝胶对罗丹明 B的吸附   13 

2.3.4 紫外光谱  ..  13 

第三章 结果与讨论..  14 

3.1水凝胶/气凝胶制备的影响因素  .  14 

3.1.1 浓度对于石墨烯水凝胶制备的影响    14 

3.1.2 温度对于石墨烯水凝胶制备的影响    16 

3.1.3 浓度和温度对于石墨烯气凝胶制备的影响    18 

3.2扫描电子显微镜（SEM）分析  ..  21 

3.3拉曼光谱分析  .  23 

3.4气凝胶对罗丹明 B吸附性能的分析  .  24 

3.4.1 罗丹明 B溶液的配制 ..  24 

3.4.2 紫外光谱分析    24 

结   论    29 

致   谢    30 

参考文献    31 
第一章  绪论 1.1 前言 石墨烯(Graphene)是指单层的石墨层片，它只有一个原子那么厚，是一种非常稳定的碳的二维晶体结构。碳是否存在二维结构，是一直存在争议的。早期的理论物理学家认为二维晶体材料不稳定，不能实际存在。因此石墨烯的发现是一个极其漫长的过程，直到安德烈•盖姆等人用普通的胶带在石墨上反复剥离，才最终发现了本就存在的石墨烯。 实际上石墨烯并不是一个非常平整的平面，而是表面具有褶皱，或许它就是借此来维持自身稳定的。石墨烯具有优异的光学性能，是一种超薄、质轻的材料，而且电子迁移率很高。石墨烯也是已知材料中强度和硬度最高的，并且有着优异的热力和热学性能。石墨烯的制备最早是通过机械剥离法得到的，但是这种方法得到的量很少而实际应用是需要制备大面积、连续的石墨烯薄膜。目前机械剥离法、外延生长法、氧化还原法、超声分散法、化学气相沉积法等是制备石墨烯的主要方法。石墨烯的应用也非常广泛，由于其比表面积大、电导率高等优点，可以用作电极材料、传感器、储氢材料等。 由于石墨烯的独特性，自 2004 年被发现以来，就在学术界掀起了石墨烯研究的热潮源`自'优尔|.论"文-网[www.youerw.com。氧化还原法是大规模制备石墨烯材料的一种重要方法，将石墨粉经氧化和剥离就得到氧化石墨烯，再通过化学方法将其还原得到石墨烯。其中间产物氧化石墨烯，表面随机分布着环氧基、羟基和边缘的羧基。这是一种有着优异的性能的材料，结构同样也是单原子层的。氧化石墨烯具有良好的复合能力，在经过改性和还原后，可以纳米级分散在聚合物基体中，改良聚合物的性质，有着广泛的应用领域。江苏科技大学本科毕业设计（论文） 气凝胶是一种密度低、孔体积大、比表面积很高的三维多孔材料。由溶胶过程制备的石墨烯气凝胶又称为石墨烯海绵，继承了石墨烯和气凝胶高比表面积、高孔隙率和高电导率等优点，同样引起了学术界的极大关注和研究。石墨烯气凝胶的制备，通常是由石墨粉首先制得氧化石墨烯作为前驱体，经过还原得到石墨烯水凝胶，再将溶剂移除进而得到石墨烯气凝胶结构。石墨烯气凝胶的优良特性，使其广泛应用于吸附、储能、催化和电化学等领域。