4。化学气相沉积法
化学气相沉积法生产石墨烯是以过渡金属单晶或金属薄膜为衬底,甲烷等含碳化合物为碳源,通过碳源在金属基体表面的高温分解而生产出石墨烯。从生长机理上主要可以分为两种:(1)渗碳析碳机制:对于镍等具有较高溶碳量的金属基体,碳源裂解产生的碳原子在高温时渗入金属基体内,在降温时再从其内部析出成核,进而生长成石墨烯;(2)表面生长机制:对于铜等具有较低溶碳量的金属基体,高温下气态碳源裂解生成的碳原子吸附于金属表面,从而成核并逐渐生长得到连续的石墨烯薄膜[9]。该方法能够批量生产石墨烯产品,且生产所得产品纯度较高,结构较完整,缺陷较少,是制备石墨烯半导体器件的理想材料,但该方法对设备要求及实验条件要求较高。
5。碳化硅热解法
利用硅的高蒸汽压,在高温(通常>1400℃)和超高真空(通常<10-6Pa)条件下使硅原子挥发,剩余的碳原子通过结构重排在SiC表面形成石墨烯层。采用该方法可以获得大面积的单层石墨烯,并且质量较高。然而,由于单晶SiC的价格昂贵,生长条件苛刻,并且生长出来的石墨烯难于转移,因此该方法制备的石墨烯主要用于以SiC为衬底的石墨烯器件的研究。[6]
1。1。3 石墨烯的应用文献综述
由于石墨烯具有良好的导热性、高强度、高透明度以及超大的比表面积等优异性质,使其具有广泛的用途,在纳米电子器件、复合材料和传感器等方面具有广阔的应用前景。
根据石墨烯超薄,强度超大的特性,石墨烯可被广泛应用于各领域,比如超轻防弹衣,超薄超轻型飞机材料等。根据其优异的导电性,使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机,碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。另外石墨烯材料还是一种优良的改性剂,在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面,由于其高传导性、高比表面积,可适用于作为电极材料助剂。[10]
1。2 对硝基苯酚的概述
1。2。1 对硝基苯酚的结构和性质
对硝基酚(英文名称p-nitrophenol)又名4-硝基苯酚(4-nitrophenol),是重要的单硝基酚类化合物,分子量:139。11,分子式:C6H5NO3,化学结构图(如图5)。对硝基苯酚常温下为无色或淡黄色结晶,能溶于热水、乙醇、乙醚,易溶于苛性碱,在碱金属的碳酸盐溶液中呈黄色。空气中易氧化颜色变深。高温下不稳定,当加热至273℃时开始分解。对硝基苯酚易燃、有毒,经皮肤吸收,能引起过敏