文档介绍：《碳纳米管与石墨烯》
主要内容
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碳纳米管
总结
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化学修饰
用吸附、涂敷、聚合、化学反应等方法把活性基团或催化物质等附着在电极表面，保护电极密稳定的修饰层,制备了用于测定葡萄糖的新型无酶传感器。该传感器可以快速地实现电极与葡萄糖之间的直接电子转移，有良好的稳定性。
沈健,-碳纳米管修饰的无酶葡萄糖传感器的研究[J].2012，32: 21-25
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石墨烯
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主要内容
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简介
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碳纳米管
石墨烯
总结
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石墨烯
1. 结构性质
2. 制备方法
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Carbon Nanotube是具有石墨结构并且按一定规则卷曲形成的纳米级管状结构的孔状
材料。
石墨烯可以包裹形成零维富勒烯；它也可以卷起来形成一维的碳纳米管；同样，它也可以层层堆叠构成三维的石墨。
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石墨烯是由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的，其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环， nm，是目前所发现的
最薄的二维材料。
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20世纪70年代,Clar等利用化学方法合成一系列具有大共轭体系的化合物,即石墨烯片。
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。
2004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的新材料—“石墨烯(graphene ) ”。
Clar E , Ironside C T, Zander M. J . Chem. Soc. 1959 , 142-147
Hendel W, Khan Z H , Schmidt W. Tetrahedron. 1986 , 42 : 1127 -1134
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石墨烯中的各个碳原子之间的连接十分柔韧，当对其施加外部机械力时，碳原子面就会弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适力，就保持
了该材料结构的稳定性。
同时，这种稳定的晶格结构也使石墨烯具有优秀的导电性，石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。
石墨烯因具有高的比表面积、突出的导热性能和力学性能及其非凡的电子传递性能等一系列优异的性质。
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机械方法
微机械剥离法
取向附生法
外延生长法
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一种典型的微机械剥离制备石墨烯方法
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片上的石墨烯。
A. K. Geim, P. Kim. Carbon wonderland[J]. SCIENTIFIC AMERICAN, 2008, 298（4）: 90-97
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化学方法
氧化石墨还原法
化学气相沉积法
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化学气相沉积法
化学气相沉积 (CVD) 是反应物质在相当高的温度、气态条件下发生化学反应,生成的固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。它本质上属于原子范畴的气态传质过程。
Dato等报道了一种新型等离子体增强化学气相沉积法,乙醇液滴作为碳源,利用Ar等离子体合成石
墨烯, 极大地缩短了反应时间。
Dato A , Radmilovic V , Lee Z, Phillips J , Frenklach M. Nano Lett . 2008 , 8 (7) : 2012-2016
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为了破环石墨层间的范德华作用力,更好地实现剥离,目前化学家们常先对氧化石墨烯进行修饰然后再进行还原,即氧化-修饰-还原的方法。
化学修饰主要包括3种:
共价键修饰
非共价键修饰
金属颗粒及金属离子修饰
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共价键修饰
通过氧化-分散-还原得到的石墨烯通常其边缘含有羧基,共价键修饰可以羧基为活性基团,与***或氨基酸等反应。
Lomeda等将表面