摘要：石墨烯是通过碳原子以SP2杂化轨道组成的，它外形是马蜂窝状的六角形，且是只有一个碳原子厚度的二维平面薄膜。石墨烯据说是世界上已知的最薄但是却是最坚硬的纳米级二维材料。由于它几乎是完全透明的，所以它的用途很广泛，比如说被制作成透明触控显示屏幕，反光板子以及太阳能电池。掺杂了其他元素的石墨烯会在某些方面有独特的性质，产生巨大的商业价值。本文就掺杂硼石墨烯的性能、制备、实验表征以及应用前景上作主要论述。首先，简单论述掺硼石墨烯在光电上的独特性能；然后，详细地论述掺硼石墨烯的制备方法以及它的表征；最后简单地论述掺硼石墨烯在气体传感器以及处理难降解的废水等方面的应用前景。83835

毕业论文关键词：掺硼石墨烯；光电特性；表征；应用

The Performance Characterization And Application of Boron Graphene Sheets

Abstract: Graphene is composed of carbon atoms to SP2 hybrid orbitals, it is a horse honeycomb hexagon shape, and is only 2 d thin film thickness of a carbon atom。 Graphene is said to be known the most thin but the hardest nanoscale two-dimensional material in the world。 Because it is almost completely transparent, so its application is very extensive, for example it was made into a transparent touch screen, reflective board and solar cells。 graphene that doped with other elements will have unique properties and ahuge commercial value in some areas。 In this paper, the performance of the boron doped graphene, preparation, characterization and application prospect of experiment is mainly discussed。 First of all, briefly discussed the unique properties of boron graphene on photoelectric; Then, discussed the preparation methods and characterization in detail of it; Finally, briefly discussed its application prospect in gas sensors and the refractory wastewater treatment。

Key Words: Boron grapheme; Photoelectric; Properties; Application

目    录

摘  要 1

引 言 1

1 实验部分 3

1。1 仪器与试剂 3

1。2 实验方法 4

2 结果与讨论 7

2。1 X射线衍射分析 7

2。2红外光谱图 8

2。3 扫描、透射电子显微镜 8

2。4 热重分析 9

2。5 XPS 谱图分析 10

3 应用 11

3。1掺硼石墨烯薄膜电极在处理难降解废水的应用 11

3。2掺硼石墨烯可制成超高灵敏度气体传感器 11

4 结论 12

参考文献 12

致  谢 14

掺硼石墨烯的制备及性能表征

引 言

石墨烯是一种通过碳原子以sp2杂化轨道组成的，它外形呈马蜂窝状的六角形，而且它特别薄，只有一个碳原子厚度的二维平面薄膜。石墨烯很神奇，据说是世界上已知的最薄但是却是最坚硬的纳米级二维材料[1]。在2004年5月以前，石墨烯在所有人看来它都是不可能存在与现实中，只是假设性存在，不可能单独存在与世界任何材料中。在公元二零零四年以后，英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫两人，通过大量的实验，然后经过千辛万苦才从石墨中分离出石墨烯，因此也证明了单层碳原子可以单独存在，两人也因“在二维平面材料石墨烯制备中的创造性的实验”，他们两个人也共同获得了2010年的诺贝尔物理学奖[2]。石墨烯是人世间最薄的(只有一个碳原子的厚度）但是是世间最坚硬的纳米级材料，而且研究证明石墨烯几乎是全透明的，所以它的吸光能力特别弱，透光率超级高，导热能力却超乎想像的高，远远超过金刚石和碳原子纳米管[3]。另外，电子在他内部的移动速率有特别高，单位面积的材料，电阻却特别小，因此它又具有超强的导电能力，相比银和铜材料，它的导电能力远远高于他们，价格以及成本远远低于他们，所以制作导电材料上具有全新的前景。另外由于石墨烯的全透明性，使得他在制作太阳能电池上也有广泛的应用前景。但是,石墨烯自己的表征带有间隙，也使得他在电子原件制作上也存在一些弊端,如漏电流量大、开关比低等;同时获得n型和p型石墨烯也是其应用于电子信息器件上的必要条件[4]。硼原子,具有较强的吸电子能力,掺杂到石墨烯框架形成硼掺杂石墨烯(BG)，通过无催化剂热退火方法在氧化硼的形式存在。掺杂原子能够优化石墨烯的电子能带结构，调整机械性能和电催化活性，是优化石墨烯的主要方法[5]。掺杂硼原子是提高石墨烯活性的选择之一,因此对本征石墨烯可控的进行掺杂成为最近国际上研究的热点。   论文网