石墨烯自组装过程研究文献综述
2020-06-08 21:15:08
文献综述
1.石墨烯的概念
自2004年Novoselov,K.S.等使用微机械剥离法从高定向热解石墨上剥离观测到石墨烯[1-4]以来,掀起了一波石墨烯的研究高潮。
石墨烯,是只有一个C原子层厚度的石墨,是构建其他碳质材料的结构单元。通过SP2杂化成键,碳原子与周围三个碳原子以C-C单键相连,同时每个碳原子中未成键的一个π电子形成与平面垂直的π轨道。[5]
2.石墨烯的性能
2.1导电导热特性
加州大学河滨分校(UCRiverside)的Alexlander Balandin教授及其研究小组成员应用拉曼光谱偏移测量手段,测得悬空的单层石墨烯在室温下可拥有 4840 W/mK 的高热导率。[6]石 墨烯的高热导率( 5300W#183;m#8722;1#183;K#8722;1)能够有效地提高聚合物的导热性,此外,其具有的优异的韧性和润滑性,可用于提高聚合物材料的力学性能及耐磨性能等。但是,石墨烯的高成本、难分散及与聚合物界面的弱结合制约了石墨烯在聚合物中的应用,研究者结合聚合物的特点,对石墨烯或氧化石墨烯进行共价键改性或非共价键改性,获得不同表面性质的功能石墨烯材料。再与聚合物进行复合,获得强度高、耐磨性能好和导热性能高的石墨烯(或氧化石墨烯)/聚合物复合材料[7-9]。
2.2 高速的电子运动速度
石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子,(载荷子)的性质和相对论性的中微子非常相似。
2.3 其他特性
电子的相互作用、机械特性、记忆效应[10]等。
3. 石墨烯的应用
3.1 纳米电子器件方面