《环境材料-石墨烯-ppt模版课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境材料-石墨烯-ppt模版课件.pptx（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、LOGO石墨烯石墨烯 世界上最世界上最薄最薄最坚硬的纳米材料坚硬的纳米材料LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目目目录12345石墨石墨烯发现及及简介介石墨石墨烯特性特性石墨石墨烯制制备及及产业化化石墨石墨烯利用前景利用前景石墨石墨烯对人人类和和环境的潜在影响境的潜在影响LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精
2、准扶贫”项目石墨石墨烯发现及及简介介石墨烯（Graphene）由碳原子以sp2杂化轨道组成由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜一个碳原子厚度二维材料基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环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和康斯坦丁诺沃肖洛夫，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”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目
3、石墨石墨烯发现及及简介介 A K Geim&K S Novoselov.Nature Materials 6,183-191(2007)LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯发现及及简介介石墨石墨烯的同素异形体的同素异形体富勒富勒烯纳米管米管石墨石墨单层石墨石墨烯翘曲成零曲成零维卷成一卷成一维堆堆垛成三成三维LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯发现及及简介介 A K Geim&K S Novosel
4、ov.Nature Materials 6,183-191(2007)LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯特性特性强度高强度高电阻率低电阻率低导热系数高导热系数高透光性好透光性好room-temperature electron mobility of 2.5105cm2V1s1a Youngs modulus of 1TPa and intrinsic strength of 130GPa very high thermal conductivity，above 3000WmK1optical
5、 absorption of exactly 2.3%complete impermeability to any gasesability to sustain extremely high densities of electric currentReadily chemically functionalizedK S Novoselov et al.Nature 490,192-200(2012)几乎是完全透明的，只吸收几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光的光制成制成厚度厚度相当塑料相当塑料包装袋厚包装袋厚度的度的薄膜，能承受两薄膜，能承受两吨吨重物重物电子迁移速率快，达到光速子迁移速率
6、快，达到光速的的1/300导热系数系数高达；高达；导热系数高系数高达达5300 W/（mK）结构稳定结构稳定外部外部机械机械力使碳力使碳原子原子面弯曲，面弯曲，原子原子不必重新排列来适不必重新排列来适应外力外力LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯特性特性双双电极极电场效效应手性量子霍手性量子霍尔效效应石墨石墨烯电学性能学性能 A K Geim&K S Novoselov.Nature Materials 6,183-191(2007)LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药
7、到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯制制备及及产业化化液相剥离液相剥离液相剥离（Liquid-phase exfoliation）：将少量的石墨分散于具有表面张力的溶剂中，形成低浓度的分散液，利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力，此时溶剂可以插入石墨层间，进行层层剥离，制备出石墨烯。质量高、产率低。化学气相沉化学气相沉积化学气相沉积（Chemical vapor deposition，CVD）：以单晶镍为基片的管状简易沉积炉，通入含碳气体，其在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面，形成石墨烯，通过轻微的化学刻蚀，使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。成本高、
8、工艺复杂。SiC合成合成SiC合成法（Synthesis on SiC）：将经氧气或氢气刻蚀处理得到的SiC在高真空下通过电子轰击加热，除去氧化物，然后使样品升温至1000以上，Si升华形成石墨烯。成本高、操作温度过高。LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯制制备及及产业化化机械分离机械分离机械分离（Mechanical exfoliation）：最普通的是微机械分离法，直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来，如用另外一种材料膨化或者引入缺陷的热解石墨进行摩擦，体相石墨的表面会产生絮片状的晶体，在
9、这些絮片状的晶体中含有单层的石墨烯。产率低、仅供实验研究。氧化氧化还原法原法氧化还原（Oxidation-reduction）：将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO)，经过超声分散制备成氧化石墨烯(单层氧化石墨)，然后加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团，如羧基、环氧基和羟基，得到石墨烯。宏量制备产生废液污染、石墨烯品质不高存在缺陷。取向附生取向附生法法取向附生（Epitaxy）：让碳原子在 1150 下渗入钌，然后冷却到850，之前吸收的大量碳原子就会“浮”到钌表面，镜片形状的单层碳原子“孤岛”布满整个基质表面，最终生长成完整的一层石墨烯。成本高、厚度不均匀。LOGO认识到了
10、贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯制制备及及产业化化K S Novoselov et al.Nature 490,192-200(2012)LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯利用前景利用前景电子器件光学器件能量产生和储存计量和感应器生物学应用其它用途LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯利用前景利用前景K S N
11、ovoselov et al.Nature 490,192-200(2012)Graphene electronics中等品位的石墨中等品位的石墨烯：触屏、可折叠：触屏、可折叠电子子纸、可折叠有机、可折叠有机发光二极管（光二极管（LED灯）灯）高品位的石墨高品位的石墨烯：高：高频晶体管、晶体管、逻辑晶体管、薄膜晶体管晶体管、薄膜晶体管LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯利用前景利用前景LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“
12、精准扶贫”项目石墨石墨烯利用前景利用前景K S Novoselov et al.Nature 490,192-200(2012)Photonics光学偏振控制器、光光学偏振控制器、光电探探测器、光器、光调制器、制器、锁模激光、太赫模激光、太赫兹发生器等生器等LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯利用前景利用前景Energy generation and storagesupercapacitor超超级电容器容器固有的优异导电性能具备孔结构耐高温抗氧化过程高表面积的石墨烯电极用膜隔开；充电时，电解质
13、中阴离子（白球和蓝色球）和阳离子（红色球）在石墨烯表面附近积累，形成双电层太阳能太阳能电池池锂离子离子电池池超超级电容器容器LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯利用前景利用前景Graphene for sensors and metrology诺基基亚石墨石墨烯光光电传感器感器石墨石墨烯对环境境变化极化极为敏感敏感带有石墨烯光电收集层的光电探测器，由一系列手指状的电极被安置在石墨烯收集层上，用来收集光子透过时产生的电子空洞，石墨烯纳米带作为场效应晶体管对随之产生的电流进行放大，并将其转移到相连的
14、电子控制元件上。多层探测和放大层被互相叠放，以此来吸收和过滤相应颜色的光。LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯利用前景利用前景Bioapplications基因基因测序序药物物传递用石墨烯制成一个尺寸大约为DNA宽度的纳米洞，让DNA分子从中通过，测量DNA分子通过时产生的微小电压差异，就可以知道是哪一个碱基正在通过纳米洞。通过调整石墨烯的亲水亲脂性能，使其与生物膜之间可以良好交互作用，达到药物传递目的。LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高
15、度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯利用前景利用前景Other Uses 抗菌效用抗菌效用海水淡化海水淡化石墨石墨烯过滤器器远优于其它海水淡化技于其它海水淡化技术，与，与水分水分子分解子分解发电技技术结合，水、合，水、电可成可成为廉价廉价产品品石墨石墨烯氧化物氧化物对于抑制大于抑制大肠杆菌的生杆菌的生长超超级有效，有效，而且不会而且不会伤害到人体害到人体细胞胞涂料涂料石墨石墨烯基涂料可用于基涂料可用于导电油墨，抗静油墨，抗静电，电磁磁干干扰屏蔽，和气体阻隔的屏蔽，和气体阻隔的应用用多孔材料多孔材料物理研究物理研究“碳海碳海绵”具具备高高弹性，被性，被压缩80%后仍可恢复原状。后仍可恢复
16、原状。它它对有机溶有机溶剂具有超快、超高的吸附力具有超快、超高的吸附力电子在石墨子在石墨烯里遵守相里遵守相对论量子力学，没有量子力学，没有静静质量，量，帮助帮助物理学家在物理学家在量子力学量子力学领域域取得新突破取得新突破LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯对人人类和和环境的潜在影响境的潜在影响LOGO认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目石墨石墨烯对人人类和和环境的潜在影响境的潜在影响石墨烯纳米粒子的锯齿边缘非常锋
17、利和强劲，能够切开人体细胞并破坏其内容物。石墨烯材料与人体细胞如何作用并不清楚。当石墨烯被释放到地表水中时，它的硬度会增大，吸附的的有机材料也更少，它很快就会变得不稳定，既不能发生沉淀，也不能随水的流动而被带走。LOGO【参考文献参考文献】The Rise of Graphene.A K Geim&K S Novoselov.Nature Materials 6,183-191(2007)A Road Map for Graphene.K S Novoselov et al.Nature 490,192-200(2012)The Transportation and Stability of Graphene Oxide Nanoparticles in Ground Water and Surface Water.Lanphere.Environmental Engineering Science,2014LOGO