| 上海交通大学博士学位论文答辩决议书 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 符号与标记 | 第17-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-41页 |
| 1.1 引言 | 第18-19页 |
| 1.2 石墨烯的制备方法 | 第19-21页 |
| 1.2.1 自上而下制备石墨烯的方法 | 第19-20页 |
| 1.2.2 自下而上制备石墨烯的方法 | 第20-21页 |
| 1.3 石墨烯的性能 | 第21-23页 |
| 1.3.1 石墨烯的热学性能 | 第21-22页 |
| 1.3.2 石墨烯的机械性能 | 第22页 |
| 1.3.3 石墨烯的电学性能 | 第22-23页 |
| 1.3.4 石墨烯的光学性能 | 第23页 |
| 1.4 石墨烯的应用 | 第23-27页 |
| 1.4.1 石墨烯在微电子领域的应用 | 第23-24页 |
| 1.4.2 石墨烯在传感器中的应用 | 第24-25页 |
| 1.4.3 石墨烯在电极中的应用 | 第25-26页 |
| 1.4.4 石墨烯的其他应用 | 第26-27页 |
| 1.5 化学气相沉积法制备石墨烯及其应用的发展现状 | 第27-38页 |
| 1.5.1 CVD 设备类型及构造 | 第27-29页 |
| 1.5.2 CVD 法制备石墨烯的进展 | 第29-33页 |
| 1.5.3 CVD 法制备石墨烯的生长模型 | 第33-34页 |
| 1.5.4 CVD 法制备石墨烯的相关计算 | 第34-35页 |
| 1.5.5 CVD 法制备的石墨烯的应用进展 | 第35-36页 |
| 1.5.6 CVD 法制备石墨烯过程中存在的相关热科学问题 | 第36-38页 |
| 1.6 本论文的研究内容及意义 | 第38-41页 |
| 第二章 化学气相沉积过程中气相成核反应对石墨烯生长的影响 | 第41-68页 |
| 2.1 二维平面石墨烯的制备 | 第41-44页 |
| 2.1.1 制备条件及过程 | 第41-43页 |
| 2.1.2 衬底及表征设备 | 第43-44页 |
| 2.2 甲烷在气相中的反应及气相产物的沉积 | 第44-46页 |
| 2.2.1 反应器中甲烷的气相成核反应 | 第44-45页 |
| 2.2.2. 气相反应产物在衬底表面的沉积 | 第45-46页 |
| 2.3 甲烷在铜表面的扩散，吸附及石墨烯的生长过程 | 第46-51页 |
| 2.3.1 甲烷的扩散及石墨烯生长的动力学控制因素 | 第46-47页 |
| 2.3.2 甲烷在铜表面的吸附 | 第47-50页 |
| 2.3.3 氢气对甲烷脱氢及碳原子自组装的影响 | 第50-51页 |
| 2.4 气相反应及产物对石墨烯生长的影响 | 第51-60页 |
| 2.4.1 石墨烯在高温下的反应活性 | 第51-52页 |
| 2.4.2 产物的表征 | 第52-55页 |
| 2.4.3 铜衬底对石墨烯生长的作用 | 第55-57页 |
| 2.4.4 石墨烯及无定形碳的形成顺序 | 第57-58页 |
| 2.4.5 A/V 比值对气相反应的影响 | 第58-59页 |
| 2.4.6 甲烷分子表面脱氢及气相聚合的多方向性 | 第59-60页 |
| 2.5 沉积条件对产物的影响 | 第60-66页 |
| 2.5.1 甲烷浓度对石墨烯厚度及质量的影响 | 第60-61页 |
| 2.5.2 沉积温度对石墨烯厚度及质量的影响 | 第61-62页 |
| 2.5.3 氢气浓度及 A/V 比值对石墨烯厚度及质量的影响 | 第62-63页 |
| 2.5.4 沉积条件对无定形碳沉积速率及无序度的影响 | 第63-66页 |
| 2.6 本章小结 | 第66-68页 |
| 第三章 化学气相沉积制备三维石墨烯网状物的生长及动力学过程 | 第68-90页 |
| 3.1 三维石墨烯网状物的制备 | 第69-70页 |
| 3.1.1 制备条件及过程 | 第69-70页 |
| 3.1.2 表征及分析设备 | 第70页 |
| 3.2 气体在泡沫镍衬底中的扩散及样品池对气氛的影响 | 第70-73页 |
| 3.2.1 甲烷在泡沫镍中的扩散 | 第70-72页 |
| 3.2.2 样品池对气氛的影响 | 第72-73页 |
| 3.3 甲烷和氢气的竞争吸附及其对石墨烯生长的影响 | 第73-77页 |
| 3.3.1 甲烷在泡沫镍表面的吸附 | 第73-75页 |
| 3.3.2 氢气对甲烷吸附的影响 | 第75-76页 |
| 3.3.3 氢气对镍衬底表面三维石墨烯网状物生长的影响 | 第76-77页 |
| 3.4 三维石墨烯网状物的生长动力学 | 第77-87页 |
| 3.4.1 三维石墨烯网状物生长的动力学控制因素及生长方式 | 第77-79页 |
| 3.4.2 三维石墨烯网状物的尺寸与生长时间的关系 | 第79-81页 |
| 3.4.3 三维石墨烯网状物的厚度与衬底位置的关系 | 第81-87页 |
| 3.5 沉积条件对三维石墨烯网状物生长的影响 | 第87-89页 |
| 3.5.1 甲烷浓度的影响 | 第87-88页 |
| 3.5.2 氢气浓度的影响 | 第88页 |
| 3.5.3 沉积温度的影响 | 第88-89页 |
| 3.6 本章小结 | 第89-90页 |
| 第四章 不同方法制备的石墨烯对环氧树脂热导率提高的机理 | 第90-104页 |
| 4.1 热界面材料中填料的发展现状 | 第90-91页 |
| 4.2 石墨烯修饰的复合热界面材料的制备及表征 | 第91-93页 |
| 4.2.1 石墨烯修饰的复合热界面材料的制备 | 第91-92页 |
| 4.2.2 石墨烯及石墨粉修饰的复合热界面材料的形貌 | 第92-93页 |
| 4.3 石墨烯及石墨粉修饰的复合热界面材料的热导率 | 第93-96页 |
| 4.3.1 不同填料对环氧树脂热导率的提高 | 第93-94页 |
| 4.3.2 复合热界面材料的热导率随温度的变化规律 | 第94-96页 |
| 4.4 不同方法制备的石墨烯对环氧树脂热导率影响的差异及机理 | 第96-102页 |
| 4.4.1 石墨烯提高环氧树脂热导率的机理 | 第96页 |
| 4.4.2 不同方法制备的石墨烯与环氧树脂的界面接触热阻率 | 第96-98页 |
| 4.4.3 不同方法制备的石墨烯对环氧树脂热导率具有不同影响的机理 | 第98-99页 |
| 4.4.4 化学氧化还原法制备的石墨烯的表面官能团对热输运的影响 | 第99-101页 |
| 4.4.5 不同复合热界面材料热导率的稳定性存在差异的原因 | 第101-102页 |
| 4.5 不同方法制备的石墨烯对环氧树脂机械性能的影响 | 第102页 |
| 4.6 本章小结 | 第102-104页 |
| 第五章 不同方法制备的石墨烯对染料敏化太阳能电池性能提高的机理 | 第104-128页 |
| 5.1 染料敏化太阳能电池的发展现状 | 第104-105页 |
| 5.2 石墨烯修饰的染料敏化太阳能电池的制备 | 第105-109页 |
| 5.2.1 石墨烯修饰的光阳极的制备 | 第105-107页 |
| 5.2.2 染料敏化太阳能电池的制备 | 第107-108页 |
| 5.2.3 测试及分析设备 | 第108-109页 |
| 5.3 原料及光阳极的表征 | 第109-113页 |
| 5.3.1 石墨烯和钛酸纳米管的表征 | 第109-110页 |
| 5.3.2 输运层和散射层的表征 | 第110-111页 |
| 5.3.3 光阳极的表征 | 第111-113页 |
| 5.4 石墨烯修饰的染料敏化太阳能电池的高性能及机理 | 第113-127页 |
| 5.4.1 化学氧化还原法制备的石墨烯修饰的太阳能电池的性能 | 第113-115页 |
| 5.4.2 输运层的作用机理 | 第115-118页 |
| 5.4.3 散射层的作用机理 | 第118-122页 |
| 5.4.4 三维石墨烯网状物修饰的太阳能电池的性能及作用机理 | 第122-126页 |
| 5.4.5 石墨烯基全碳太阳能电池的性能 | 第126-127页 |
| 5.5 本章小结 | 第127-128页 |
| 第六章 石墨烯赋予钛酸纳米管可见光活性的作用机理 | 第128-148页 |
| 6.1 本征二氧化钛的光催化原理及石墨烯修饰后的光催化性能 | 第128-131页 |
| 6.2 石墨烯杂化钛酸纳米管的制备 | 第131-134页 |
| 6.2.1 试剂及原料 | 第131页 |
| 6.2.2 光催化性能测试设备 | 第131-132页 |
| 6.2.3 氧化石墨和石墨烯的制备 | 第132-133页 |
| 6.2.4 石墨烯修饰的复合光催化剂的制备 | 第133-134页 |
| 6.3 石墨烯修饰的复合光催化剂的表征及光催化性能 | 第134-141页 |
| 6.3.1 复合光催化剂的表征 | 第134-138页 |
| 6.3.2 复合光催化剂在紫外光照射下的光催化性能 | 第138-139页 |
| 6.3.3 石墨烯与钛酸纳米管之间的协同作用 | 第139-140页 |
| 6.3.4 复合光催化剂在可见光照射下的光催化性能 | 第140-141页 |
| 6.4 石墨烯修饰的复合光催化剂的催化机理 | 第141-147页 |
| 6.4.1 复合光催化剂在紫外光照射下的催化机理 | 第141-142页 |
| 6.4.2 石墨烯与钛酸纳米管之间的相互作用 | 第142-143页 |
| 6.4.3 复合光催化剂可见光活性的来源 | 第143-146页 |
| 6.4.4 复合光催化剂在可见光照射下的催化机理及模型 | 第146-147页 |
| 6.5 本章小结 | 第147-148页 |
| 第七章 总结和展望 | 第148-153页 |
| 7.1 总结 | 第148-151页 |
| 7.1.1 论文的主要研究内容及结论 | 第148-151页 |
| 7.1.2 论文的主要创新点 | 第151页 |
| 7.2 展望 | 第151-153页 |
| 参考文献 | 第153-166页 |
| 致谢 | 第166-167页 |
| 博士阶段发表及已投稿的论文 | 第167-168页 |
