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摘 要

石墨烯是一种集合各种优秀材料性能于一身的新型材料，被誉为“黑金”，“新材料之王”。 在光学，热学，力学，电学等方面都具有优异的性能的是纳米规格的石墨烯。片状石墨烯由于传导结构比较特殊，在热学，电学传导方面具有优秀的性能。石墨烯具有很多种制备方法，物理法有直接剥离法和间歇式高能球磨法，化学法有溶剂热法，外延生长法，化学气相沉积法，氧化还原法，化学合成法。但是目前缺乏一种高效稳定的石墨烯生产方法，本次实验就研究使用高能球磨制备石墨烯。高能球磨可以产生较强的机械力化学作用，通过这种作用力把分散到液相中的层状石墨进行一层一层的剥离来制备具有单层或者多层的石墨烯，然后在烘干机中进行烘干，获得样品。通过在不同的工艺参数下制备生产的石墨烯的量，设计正交实验，获得最佳的制备工艺参数。

关键词：石墨烯 高能球磨法 液相 烘干机 正交实验

EXPERIMENTAL PREPARATION of GRAPHITE by HIGH ENERGY BALL MILLING

Abstract

 Graphene is a new type of material that combines the performance of various excellent materials. It is known as “black gold” and “king of new materials”. It is also confirmed that due to these advantages, graphene has very important application prospects in the fields of electronics, information, energy, materials and biomedicine. Especially in the application of tumor diagnosis and treatment, there is the possibility of benefiting all human beings. Graphene has a variety of preparation methods, physical physical peeling method and high energy ball milling method, chemical method has solvothermal method, epitaxial growth method, chemical vapor deposition method, redox method, chemical synthesis method. However, there is currently no efficient and stable graphene production method. High-energy ball milling can produce strong mechanical chemistry. By this force, the layered graphite dispersed in the liquid phase is peeled off layer by layer to prepare graphene with single layer or multiple layers, and then dried. Drying in the machine to obtain samples. By preparing the amount of graphene produced under different process parameters, orthogonal experiments were designed to obtain the best preparation process parameters

Key Words: Graphene; High energy ball milling; Liquid phase; Chemical drye; Orthogonal experiment

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1石墨烯 1

1.2石墨烯的性质 1

1.2.1石墨烯的光学特性 1

1.2.2石墨烯的电性质‌ 1

1.2.3石墨烯的机械性质 2

1.2.4石墨烯的热性质 2

1.2.5石墨烯的磁性 2

1.2.6石墨烯的化学性质 2

1.3制备石墨烯的方法 3

1.3.1机械剥离法 3

1.3.2外延生长法 3

1.3.3化学气相沉积法 3

1.3.4氧化还原法 3

1.3.5化学合成法 3

1.3.6溶剂热法 4

1.3.7高能球磨法制备石墨烯 4

1.4.石墨烯的应用 4

1.4.1.锂离子电池 4

1.4.2燃料电池 5

1.4.3传感器 5

第二章 实验部分 7

2.1研究思路 7

2.2研究内容 7

2.3研究方法 7

2.3.1石墨烯的制备 7

2.3.2实验原料 8

2.3.3实验装置 8

2.3.4间歇式行星球磨机的工作原理 8

2.3.5制备方案 9

2.3.6实验记录 10

2.3.7石墨烯的收集 10

2.4实验结果与讨论 10

2.4.1XRD结果分析 11

2.4.2粒径分析结果分析 12

第三章 结论与展望 15

3.1结论 15

3.2展望 15

参考文献 16

致 谢 18

第一章 绪论

1.1石墨烯

石墨烯(Graphene)是由碳原子构成的二维晶体。他独特的碳单层结构曾一度被认为是无法稳定存在的，直到2004年，Andre Geim和Konstantin Novoselov两位曼彻斯特大学物理学家，从石墨中成功分离出石墨烯，证明了石墨烯可以单独存在，2010年两人也因此共同获得诺贝尔物理学奖^[1]。

1.2石墨烯的性质

石墨烯是一种超轻‌材料，面密度为0.77m‌g/m²，石墨烯的比表面积每克比普通活性炭高出1130m ^[2]。

1.2.1石墨烯的光学特性

石墨烯被称为世界上最具纳米性质的材料。经验结果和实验结果表明，轻量级图形的标准图形设计仅为2.3％，即概率高于97.7％。它几乎完全透明，只有2.3％的吸光灯，只有漂亮的形状。从基板到单层和二维石墨烯，光强度的传输高达2.3％，然后我们根据图形图像的光线计算层数。结果可以在基于狄拉克费米理论的非交互式视图的实验数据上找到，以促进石墨实验结果。基于残差和相互依赖的原理，显微镜定义了各种层，可以展示不同的颜色和策略，并增强图形的分离。实验结果和实验结果表明，大图形具有装饰精美的特征，镜面图案与石墨烯厚度不同。这些薄膜是转化为危险薄膜（如氧化铟和氟化铟）的一种美观而有效的方法。其他问题，例如限制行动的延伸。此外，图中的机械薄膜可以用作太阳能电池和流体流体装置的电极窗。此外，当事件的光线超出限制的极限时，它会吸收图形。这种非线性光学特性称为“饱和吸收”。鉴于最近的电力状态下的强烈照明。由于吸收了本发明的所有类型的不同类型和特征，石墨烯将逐渐刺激吸收的吸收^[3]。

1.2.2石墨烯的电性质‌

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