1。3。7  有机溶胶凝胶反应 6

1。4  当下石墨烯的主要应用 6

1。4。1  微生物燃料电池 7

1。4。2  超级电容器 7

1。4。3  三维石墨烯在能源储存上的应用 8

1。4。4  在处理环境污染方面的应用 8

1。5  本论文的选题背景和意义 8

1。5。1  选题背景 8

1。5。2  选题意义 9

第二章 实验试剂、仪器设备、表征及测试方法 11

2。1  实验试剂 11

2。2  实验仪器 11

2。3  三维石墨烯的制备 11

2。3。1  碳源的准备 12

2。3。2  模板的预处理 12

2。3。3  金属模板催化剂的刻蚀 12

2。4  表征与测试方法 13

2。4。1  扫描电子显微镜 13

2。4。2  拉曼光谱 13

2。4。3  有机物吸附测试 14

第三章 分析与讨论 15

3。1  固体碳源制备 15

3。2  影响因素 15

3。2。1  浓度 15

3。2。2 温度 21

3。2。3 时间 25

3。2。4 流量 29

3。3 其他固体碳源 34

3。3。1PVA 34

3。3。2PVB 37

3。4  碳源之间的比较 41

结论 44

致谢 45

参考文献 46

第一章 绪论

1。1  引言

石墨烯，一种二维结构的单层晶体，由其中的碳原子经过 SP2 杂化而形成近似 蜂巢的六边形结构，也是一种厚度约为 0。3nm 新型超薄材料。英国曼彻斯特大学的 科学家 Andre Geim 和 Konstantin Novoselov 在 2004 年利用微机械分离法首次从石 墨中分离出石墨烯[1]，他们也因此囊括了 2010 年的诺贝尔物理学奖。由于石墨烯拥 有巨大的比表面积，较高的强度，较小的模量，还有不同寻常的电性能和热传导性[2-4]，因此在许多领域具有非常广泛的实际运用。然而有些文章提及运用构建而成的三维多孔空间结构[5],可以非常完美的规避这些问题。为了得到多层的具有三维多孔 空间结构的石墨烯，一个能支撑它的载体必不可少，镍泡沫是一种具有极其大的比 表面积的三维多孔空间结构，由于它的物理化学性能，我们用它来作为生长三维石 墨烯的基体，进而得到类似的形状。

1。2  石墨烯的基本性能

1。2。1  石墨烯的化学性能