石墨烯综述 (必威体育精装版版整理 20141030)石墨烯综述 (必威体育精装版版整理 20141030).pdfVIP

必威体育精装版整理 石墨烯综述 引言：3 一、石墨烯的结构：4 二、石墨烯的性质：5 2.1力学性质5 2.2热学性质5 2.3 电学性质6 三 、石墨烯的制备：7 3.1微机械剥离法7 3.2 化学气相沉淀法8 3.3 氧化还原法- 8 3.4 溶剂剥离法9 3.5 溶剂热法10 3.6SiC热解的外延生长法10 3.7 其他方法10 四、 石墨烯的应用：11 4.1不仅仅是代替ITO11 1 必威体育精装版整理 4.2石墨烯应用于太阳能电池透光电极材料12 4.2.1 浸渍提拉法(dipcoating)13 4.2.2旋转涂敷法(spincoating)14 4.2.3 电泳沉积法(electrophoreticdeposition)15 4.2.4化学气相沉积法(chemicalvapo deposition,CVD)16 4.3 石墨烯应用于太阳能电池受体材料 17 4.4 石墨烯应用于太阳能电池光阳极材料20 4.5用氧化石墨烯来制造更好的太阳能电池23 五、展望 25 2 必威体育精装版整理 引言： 石墨烯是由碳原子以sp2杂化连接而成的单原子层构成的二维原子晶体，石墨 烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯 特大学物理学家安德烈 ·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁 ·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在， 两人也因 “在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学 奖，它所具有的许多新颖而独特的性质与潜在的应用吸引了诸多科技工作者。本 文主要介绍石墨烯的结构；石墨烯的性质；石墨烯的制备方法；石墨烯的应用和 发展前景尤其是在太阳能电池的应用。 3 必威体育精装版整理 一、石墨烯的结构： 石墨烯 （Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种 由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚 度的二维材料。关于石墨烯的研究最早始于20世纪70年代，Clar等利用化学 [2] 方法合成一系列具有大共轭体系的化合物，即石墨烯片。此后，Schmidt等 科 学家对其方法进行改进，合成了许多含不同边缘修饰基团的石墨烯衍生物，但这 种方法不能得到较大平面结构的石墨烯。04年，Geim等以石墨为原料，通过微 机械力剥离法得到一系列叫作二维原子晶体(two-dimensionalatomiccrystals) 的新材料—“石墨烯 (graphene)”。 “石墨烯”又名 “单层石墨片”，是指一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上 ( 1) Geim [3] 的碳原子，碳原子排列成二维结构，与石墨的单原子层类似 图 。 等 利用纳米尺寸的金制“鹰架”，制造出悬挂于其上的单层石墨烯薄膜，发现悬挂 的石墨烯薄膜并非“二维扁平结构”，而是具有 “微波状的单层结构”，并将石