石墨烯及石墨烯基复合材料研究进展(完整版)实用资料.doc

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1、石墨烯及石墨烯基复合材料研究进展（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑 完整版实用资料，欢迎下载）石墨烯及石墨烯基复合材料研究进展任 鹏刚西安理工大学 印刷包装工程学院, 西安710048石墨烯作 为一种新型二维平面 纳米材料, 其特殊的单原子层 结构赋予了它许多 新奇的物理性质, 如优异的力学 性能、 良好的导电和导热性能、极佳的气体阻隔性能等, 在各种领域均表现出良好的应用前景。 目前石墨烯及石墨 烯基复合材料的制备及应用已成为材料界研究的重点和热点。 本文在简要介绍石墨烯的结构和性质的基础上, 总结 了近年来石墨烯及石墨烯基复合材料的研究概况, 介绍了四种石墨烯制备方法(; 概述了石墨

2、烯基复合材料的制备工 艺; 并着重分析了石墨烯对其复合材料力学性能、 导电性能、 导热和耐热性能以及气体阻隔性能的影响规律, 展望了 石墨烯及石墨烯基复合材料的发展前景及研究方向。石墨烯; 聚合物; 纳 米复合材料; 制备; 性能O 632; O 46A 1674 -5752(2021 03 -01 -09R e s e a r c h P r o g r e s s o f G r a p h e n e a n d G r a p h e n e -B a s e d N a n o c o m p o s i t e s R E N P e n g -g a n g2021-05-1 1

3、2-05-12” 、 化学气相沉积 掀起了 石墨烯研究f至帅 。 W i n t t e r l i n 等 表面上暴露并i 士 h . :苗:过 调=啊j(P E 、聚苯胺 希均匀分散在, F i g . 5 T E M i m a g e o f 旧填充 T P U 复合材料f1 G E I M A K , N O V O S E L O V K S . T h e R i s e o f G r a p h e n e J . N a t u r e M a t e r i a l s , 2007, 6(3 : 183-191. 2 L E E C G , W E I X D , K

4、Y S A R J W , e t a l . M e a s u r e m e n t o f t h e E l a s t i c P r o p e r t i e s a n d I n t r i n s i c S t r e n g t h o f M o n o l a y e r G r a p h e m e J . S c i e n c e , 2021, 321 (5887 : 385 - 388.3 C H E N J H , J A N G C , X I A O S D , e t a l . I n t r i n s i c a n d E x t r

5、i n s i c P e r f o r m a n c e L i m i t s o f G r a p h e n e D e v i c e s o n S i O 2 J . N a t u r e N a n o t e c h n o l o g y , 2021, 3(4 : 206 -209. 4 S E R V I C E R F . C a r b o n S h e e t s a n A t o m T h i c k G i v e R i s e t o G r a p h e n e D r e a m s J . S c i e n c e , 2021,

6、324(5929 : 875 - 877.5 B A L A N D I N A B , G H O S H S , B A O W Z , e t a l . S u p e r i o r T h e r m a l C o n d u c t i v i t y o f S i n g l e - L a y e r G r a p h e m e J . N a n o L e t t e r s , 2021, 8 (3 : 902 - 907. 6 N O V O S E L O V K S , J L A N G Z , Z H A N G Y , e t a l . R o o

7、 m -T e m p e r a t u r e Q u a n t u m H a l l E f e c t i n G r a p h e m e J . S c i e n e e , 2007, 315(5817 : 1379. 7 W A N G Y , H U A N G Y , S O N G Y , e t a l . R o m T e m p e r a t u r e F e r r o m a g n e t i s m o f G r a p h e m e J . N a n o L e t t e r s , 2021, 9(1 : 220-224.8 V I

8、 R E N D R A S , D A E H A J , L E I Z , e t a l . G r a p h e n e B a s e d M a t e r i a l s : P a s t , P r e s e n t a n d F u t u r e J . P r o g r e s s i n M a t e r i a l s S c i e n c e , 2021, 56(8 : 1178 - 1271. 9 U B B E L O H D E A R , L E W I S E A . G r a p h i t e a n d I t s C r y s

9、 t a l C o m p o u n d s M . L o n d o n : O x f o r d U n i v e r s i t y P r e s s , 1960.10 P E I E R L S R E . Q u e l q u e s P r o p r i e t e s T y p i q u e s D e s c o r p s e s S o l i d e s J . A n n a l e s d e 1 I n s t i t u t H e n r i P o i n c a r e , 1935, 5 (3 : 177 -222.万方数据 11 L

10、 A N D A U L D . Z u r T h e o r i e D e r P h a s e n u m w a n d l u n g e n J . P h y s i k a l i s c h e Z e i t s c h r i f t S o w j e t u n i o n , 1937, 11 (26 : 26 -35.12 M E R M I N N D . C r y s t a l l i n e O r d e r i n T w o D i m e n s i o n s J . P h y s i c a l R e v i e w , 1968,

11、176(1 : 250 -254. 13 N O V O S E L O V K S , G E I M A K , M O R O Z O V S V , e t a l . E l e c t r i c F i e l d E f f e c t i n A t o m i c a l l y T h i n C a r b o n F i l m s J . S c i e n c e , 2004, 306(5696 : 666 -669. 14 N O V O S E L O V K S , J I A N G D , S C H E D I N F , e t a l . T w

12、 o - D i m e n s i o n a l A t o m i c C r y s t a l s J . P r o c e e d i n g o f t h e N a t i o n a l A c a d e m y o f S c i e n c e s o f U S A , 2005, 102 ( 30 : 10451 - 10453.15 B L A K E P , B R I M I C O M B E P D , N A I R R R , e t a l . G r a p h e n e - B a s e d L i q u i d C r y s t a

13、 l D e v i c e J . N a n o L e t t e r s , 2021, 8(6 : 1704 - 1708.16 H E R N A N D E Z Y , N I C O L O S I V , L O T Y A M , e t a l . H i g h - Y i e l d P r o d u c t i o n o f G r a p h e n e b y L i q u i d - P h a s e E x f o l i a t i o n o f G r a p h i t e J . N a t u r e N a n o t e c h n

14、o l o g y , 2021, 3 (9 : 563 -568.17 L O T Y A M , H E R N A N D E Z Y , K I N G P J , e t a l . L i q u i d P h a s e P r o d u c t i o n o f G r a p h e n e b y E x f o l i a t i o n o f G r a p h i t e i n S u r f a c t a n t /W a t e r S o l u t i o n s J . J o u r n a l o f t h e A m e r i c a

15、n C h e m i c a l S o c i e t y , 2021, 131 (10 : 3611 -3620. 18 S U T T E R P W , F L E G E J I , S U T R E R E A . E p i t a x i a l G r a p h e m e o n R u t h e n i u m J . N a t u r e M a r e r i a l s , 2021, 7 (5 : 406 -411.19 D E H e e r W A , B E R G E R C , W U X S , e t a l . E p i t a x

16、i a l G r a p h e m e J . S o l i d S t a t e C o m m u n i c a t i o n s , 2007, 143 (1 -2 : 92-100.20 S R I V A S T A V A S K , S H U K L A A K , V A N K A R V D , e t a l . G r o w t h , S t r u c t u r e a n d F i e l d E m i s s i o n C h a r a c t e r i s t i c s o f P e t a l L i k e C a r b

17、o n N a n o - s t r u c t u r e d T h i n F i l m s J . T h i n S o l i d F i l m s , 2005, 492( 1 -2 : 124-130. 21 B E R G E R C , S O N G Z M , L I X B , e t a l . E l e c t r o n i c C o n f i n e m e n t a n d C o h e r e n c e i n P a t t e r n e d E p i t a x i a l G r a p h e n e J . S c i e

18、n c e , 2006, 312(5777 : 1191 -1196. 22 B E R G E R C , S O N G Z M , L I T B , e t a l . U l t r a t h i n E p i t a x i a l G r a p h i t e : 2D E l e c t r o n G a s P r o p e r t i e s a n d a R o u t e T o w a r d G r a p h e n e - B a s e d N a n o e l e c t r o n i c s J . T h e J o u r n a l

19、 o f P h y s i c a l C h e m i s t r y B , 2004, 108(52 : 19912 - 19916.23 H A N N O N J B , T R O M P R M . P i t F o r m a t i o n D u r i n g G r a p h e n e S y n t h e s i s o n S i c (0001 : I n S i t u E l e c t r o n M i c r o s c o p y J . P h y s i c a l R e v i e w B , 2021, 77(24 : 1 -4.

20、 24 W I N T T E R L I N J , B O C Q U E T M L . G r a p h e n e o n M e t a l S u r f a c e s J . S u r f a c e S c i e n c e , 2021, 603 ( 10 - 12 : 1841 -1852.25 B r o d i e B C . O n T h e A t o m i c W e i g h t o f G r a p h i t e J . P h i l o s o p h i c a l T r a n s a c t i o n s o f t h e

21、R o y a l S o c i e t y o f L o n d o n , 1859, 149: 249 - 259.26 S T A U D E N M A I E R L . V e r f a h r e n Z u r D a r s t e l l u n g D e r G r a p h i t s (a u r e J . B e r i e h t e D e r D e u t s c h e n C h e m i s c h e n G e s e l l s c h a f t , 1898, 31(2 : 1481-1487. 27 H U M M E R

22、S W S , O F F E M A R E . P r e p a r a t i o n o f G r a p h i t i c O x i d e J . J o u r n a l o f t h e A m e r i c a n C h e m i c a l S o c i e t y , 1958, 80(6 : 1339.28 P E C K E I T J W , T R E N S P , G O U G E O N R D , e t a l . E l e c t r o c h e m i c a l l y O x i d i s e d G r a p h

23、 i t e : C h a r a c t e r i s a t i o n a n d S o m e I o n E x c h a n g e P r o p e r t i e s J . C a r b o n , 2000, 38 (3 : 345 -353.29 H U D S O N M J , H U N T E R - F U J I T A F R , P E C K E T T J W , e t a l . E l e c t r o c h e m i c a l l y P r e p a r e d C o l l o i d a l , O x i d i

24、 s e d G r a p h i t e J . J o u r n a l o f M a t e r i a l s C h e m i s t r y , 1997, 7 (2 : 301 - 305.30 K A L A I T Z I D O U K , F U K U S H I M A H , D R Z A L L T . A N e w C o m p o u n d i n g M e t h o d f o r E x f o l i a t e d G r a p h i t e - P o l y p r o p y l e n e N a n o c o m p

25、 o s i t e s w i t h E n h a n c e d F l e x u r a l P r o p e r t i e s a n d L o w e r P e r c o l a t i o n T h r e s h o l d J . C o m p o s i t e s S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , 2007, 67(10 : 2045 -2051. 31 K I M H , M A C O S K O C W . M o r p h o l o g y a n d P r o p e r t i e s

26、o f P o l y e s t e r /E x f o l i a t e d G r a p h i t e N a n o c o m p o s i t e s J . M a c r o m o l e c u l e s , 2021, 41 (9 : 3317-3327. 32 K I M H , M A C O S K O C W . P r o c e s s i n g -P r o p e r t y R e l a t i o n s h i p s o f P o l y c a r b o n a t e /G r a p h e n e C o m p o s

27、 i t e s J . P o l y m e r , 2021, 50( 15 : 3797-3809.33 P A R E D E S J I , V I L L A R - R O D I L S , M A R T I N E Z A L O N S O A , e t a l . G r a p h e n e O x i d e D i s p e r s i o n s i n O r g a n i c S o l v e n t s J . L a n g m u i r , 2021, 24 ( 19 : 10560 - 10564.34 L I A N G J J ,

28、H U A N G Y , Z H A N G L , e t a l . M o l e c u l a r - L e v e l D i s p e r s i o n o f G r a p h e n e i n t o P o l y ( v i n y l a l c o h o l a n d E f f e c t i v e R e i n f o r c e m e n t o f t h e i r N a n o c o m p o s i t e s J . A d v a n c e d F u n c t i o n a l M a t e r i a l ,

29、2021, 19 ( 14 : 2297 - 2302.万方数据35 X U J Y , H U Y , S O N G L , e t a l . P r e p a r a t i o n a n d C h a r a c t e r i z a t i o n o f P o l y ( v i n y l a l c o h o l /G r a p h i t e O x i d e N a n o c o m p o s i t e J . C a r b o n , 2002, 40(3 : 450-451. 36 S T A N K O V I C H S , D I K I

30、 N D A , D O M M E T T G H B , e t a l . G r a p h e n e - B a s e d C o m p o s i t e M a t e r i a l s J . N a t u r e , 2006, 442(7100 : 282 -286.37 K I M H , M I U R A Y , M A C O S K O C W . G r a p h e n e /P o l y u r e t h a n e N a n o c o m p o s i t e s f o r I m p r o v e d G a s B a r r

31、 i e r a n d E l e e t r i c a l C o n d u c t i v i t y J . C h e m i s t r y o f M a t e r i a l s , 2021, 22(11 : 3441 -3450.38 R A F I E E M A , R A F I E E J , S R I V A S T A V A I , e t a l . F r a c t u r e a n d F a t i g u e i n G r a p h e n e N a n o c o m p o s i t e s J . S m a l l , 2

32、021, 6(2 : 179 -183.39 H U A N G Y J , Q I N Y W , Z H O U Y , e t a l . P o l y p r o p y l e n e /G r a p h e n e O x i d e N a n o c o m p o s i t e s P r e p a r e d b y I n S i t u Z i e g l e r - N a t t a P o l y m e r i z a t i o n J . C h e m i s t r y o f M a t e r i a l s , 2021, 22(13 :

33、4096 -4102.40 X U Y F , W A N G Y , L I A N G J J , e t a l . A H y b r i d M a t e r i a l o f G r a p h e n e a n d P o l y ( 3, 4 - e t h y l d i o x y t h i o p h e n e w i t h H i g h C o n d u c t i v i t y , F l e x i b i l i t y , a n d T r a n s p a r e n c y J . N a n o R e s e a r c h , 2

34、021, 2(4 : 343 -348. 41 L E E Y R , R A G H U A V , J E O N G H M , e t a l . P r o p e r t i e s o f W a t e r b o r n e P o l y u r e t h a n e /F u n c t i o n a l i z e d G r a p h e n e S h e e t N a n o c o m p o s i t e s P r e p a r e d b y a n I n S i t u M e t h o d J . M a c r o m o l e c

35、 u l a r C h e m i s t r y a n d P h y s i c s , 2021, 210( 15 : 1247 - 1254.42 X U Z , G A O C . I n S i t u P o l y m e r i z a t i o n A p p r o a c h t o G r a p h e n e - R e i n f o r c e d N y l o n - 6 C o m p o s i t e s J . M a c r o m o l e c u l e s , 2021, 43(16 : 6716 -6723. 43 B R A M

36、 A N A T H A N T , A B D A L A A A , S T A N K O V I C H S , e t a l . F u n c t i o n a l i z e d G r a p h e n e S h e e t s f o r P o l y m e r N a n o c o m p o s i t e s J . N a t u r e N a n o t e c h n o l o g y , 2021, 3(6 : 327 -331.44 F A N G M , W A N G K G , L u H B , e t a l . C o v a l e n t P o l y m e r F u n c t i o n a l i z a t i o n o f G r a p h e n e N a n o s h e e t s a n d M e c h a n i c a l P r o p e r t i e s o f C o m p o s i t e s J . J o u r n a l o f M a t e r i a l s C h e m i s t r y ,