环境友好制备石墨烯工艺及概念设计研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 绪论 | 第12-14页 |
| 1 文献综述 | 第14-36页 |
| 1.1 氧化石墨概述 | 第14-18页 |
| 1.1.1 石墨插层化合物 | 第14-16页 |
| 1.1.1.1 Accepter型石墨插层化合物 | 第15-16页 |
| 1.1.1.2 Donor型石墨插层化合物 | 第16页 |
| 1.1.2 氧化石墨的制备 | 第16-17页 |
| 1.1.3 氧化石墨的结构 | 第17-18页 |
| 1.2 氧化石墨烯概述 | 第18-20页 |
| 1.2.1 氧化石墨烯的性质和制备 | 第18-19页 |
| 1.2.2 氧化石墨烯的应用 | 第19-20页 |
| 1.2.2.1 聚合物复合材料的制备 | 第19页 |
| 1.2.2.2 作为增聚剂 | 第19-20页 |
| 1.2.2.3 检测生物分子 | 第20页 |
| 1.3 石墨烯概述 | 第20-32页 |
| 1.3.1 石墨烯的制备 | 第20-26页 |
| 1.3.1.1 机械剥离法 | 第21-22页 |
| 1.3.1.2 化学气相沉积法 | 第22页 |
| 1.3.1.3 外延生长法 | 第22-23页 |
| 1.3.1.4 电化学法 | 第23页 |
| 1.3.1.5 氧化石墨烯还原法 | 第23-25页 |
| 1.3.1.6 纵向切割碳纳米管 | 第25-26页 |
| 1.3.2 石墨烯的结构 | 第26页 |
| 1.3.3 石墨烯的性质 | 第26-29页 |
| 1.3.3.1 光学性能 | 第27页 |
| 1.3.3.2 力学性能 | 第27-28页 |
| 1.3.3.3 热学性能 | 第28页 |
| 1.3.3.4 磁学性能 | 第28-29页 |
| 1.3.4 石墨烯的应用 | 第29-32页 |
| 1.3.4.1 复合材料 | 第29-30页 |
| 1.3.4.2 电池 | 第30-31页 |
| 1.3.4.3 透明电导设备 | 第31页 |
| 1.3.4.4 传感器 | 第31-32页 |
| 1.3.4.5 生物应用 | 第32页 |
| 1.4 化工过程中的概念设计 | 第32-34页 |
| 1.4.1 概念设计的重要性 | 第33页 |
| 1.4.2 概念设计的衡量标准和考虑因素 | 第33-34页 |
| 1.4.3 概念设计的内容 | 第34页 |
| 1.5 论文研究思路及研究内容 | 第34-36页 |
| 2 氧化石墨的制备及其工艺条件的研究 | 第36-48页 |
| 2.1 氧化石墨的制备 | 第36-38页 |
| 2.1.1 实验原料和仪器 | 第36-37页 |
| 2.1.2 预氧化石墨的制备 | 第37页 |
| 2.1.3 氧化石墨的制备 | 第37-38页 |
| 2.2 氧化石墨氧化程度影响因素选取 | 第38-39页 |
| 2.2.1 预氧化的影响 | 第38页 |
| 2.2.2 低温反应时间的影响 | 第38页 |
| 2.2.3 氧化剂用量的影响 | 第38-39页 |
| 2.2.4 加水方式的影响 | 第39页 |
| 2.3 表征方法 | 第39-42页 |
| 2.3.1 XRD表征 | 第39页 |
| 2.3.2 电阻测试 | 第39-41页 |
| 2.3.3 电阻数据的处理 | 第41-42页 |
| 2.4 实验结果和讨论 | 第42-46页 |
| 2.4.1 预氧化的影响 | 第42-43页 |
| 2.4.2 低温反应时间的影响 | 第43-45页 |
| 2.4.3 氧化剂的用量 | 第45-46页 |
| 2.4.4 加水方式的影响 | 第46页 |
| 2.5 小结 | 第46-48页 |
| 3 环境友好制备石墨烯研究 | 第48-60页 |
| 3.1 氧化石墨烯的制备 | 第48页 |
| 3.2 石墨烯的环境友好制备 | 第48-53页 |
| 3.2.1 绿色还原剂的选择 | 第48-50页 |
| 3.2.2 VC还原氧化石墨烯 | 第50-53页 |
| 3.2.2.1 VC的还原机理 | 第50-52页 |
| 3.2.2.2 实验方法 | 第52页 |
| 3.2.2.3 分离方法的选择 | 第52-53页 |
| 3.3 石墨烯的表征 | 第53-55页 |
| 3.3.1 拉曼光谱表征 | 第53-54页 |
| 3.3.2 红外光谱表征 | 第54页 |
| 3.3.3 X射线衍射分析(XRD) | 第54-55页 |
| 3.4 实验结果 | 第55-59页 |
| 3.4.1 还原剂的筛选 | 第55-56页 |
| 3.4.2 VC还原氧化石墨烯 | 第56-57页 |
| 3.4.2.1 直接VC还原 | 第56-57页 |
| 3.4.2.2 柠檬汁还原 | 第57页 |
| 3.4.3 拉曼光谱分析 | 第57-58页 |
| 3.4.4 红外光谱分析 | 第58-59页 |
| 3.5 小结 | 第59-60页 |
| 4 石墨烯生产工艺概念设计研究 | 第60-65页 |
| 4.1 概念设计在化工设计中的地位 | 第60-61页 |
| 4.2 石墨烯工艺技术方案的选择 | 第61页 |
| 4.3 工艺生产方法 | 第61-62页 |
| 4.3.1 生产原理 | 第61页 |
| 4.3.2 生产工艺简介 | 第61-62页 |
| 4.4 工艺流程简图 | 第62页 |
| 4.5 工艺计算及设计 | 第62-64页 |
| 4.6 设计小结 | 第64-65页 |
| 5 结论与展望 | 第65-67页 |
| 5.1 结论 | 第65页 |
| 5.2 展望 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-72页 |
| 作者简历 | 第72页 |
| 设计项目经历及科研成果 | 第72页 |
