| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-49页 |
| 1.1 石墨烯的结构 | 第13-14页 |
| 1.2 石墨烯的性质 | 第14-15页 |
| 1.2.1 力学性质 | 第14页 |
| 1.2.2 热学性质 | 第14页 |
| 1.2.3 光学性质 | 第14页 |
| 1.2.4 电学性质 | 第14-15页 |
| 1.3 石墨烯的制备 | 第15-18页 |
| 1.3.1 机械剥离法 | 第15-16页 |
| 1.3.2 液相剥离法 | 第16-17页 |
| 1.3.3 化学气相沉积法 | 第17页 |
| 1.3.4 还原氧化石墨烯法 | 第17-18页 |
| 1.3.4.1 化学还原法 | 第18页 |
| 1.3.4.2 热还原法 | 第18页 |
| 1.4 石墨烯的光致发光 | 第18-19页 |
| 1.5 石墨烯的磁学性质 | 第19-23页 |
| 1.5.1 石墨烯的空位、边沿等诱导的磁性 | 第19-20页 |
| 1.5.2 石墨烯的衍生物及其磁性 | 第20-23页 |
| 1.5.2.1 氢化石墨烯 | 第20-21页 |
| 1.5.2.2 氟化石墨烯 | 第21-23页 |
| 1.6 氮掺杂石墨烯及其磁性 | 第23-36页 |
| 1.6.1 氮掺杂石墨烯的直接制备方式 | 第23-25页 |
| 1.6.1.1 化学气相沉积合成方法 | 第23-24页 |
| 1.6.1.2 分凝生长方法 | 第24-25页 |
| 1.6.1.3 溶剂热反应方法 | 第25页 |
| 1.6.1.4 电弧放电方法 | 第25页 |
| 1.6.2 氮掺杂石墨烯的间接制备方式 | 第25-27页 |
| 1.6.2.1 热退火方法 | 第26页 |
| 1.6.2.2 等离子体处理方法 | 第26-27页 |
| 1.6.2.3 肼还原方法 | 第27页 |
| 1.6.3 氮掺杂石墨烯的应用 | 第27-33页 |
| 1.6.3.1 能源电池的电催化剂 | 第27-29页 |
| 1.6.3.2 场效应管 | 第29-31页 |
| 1.6.3.3 锂电池 | 第31-33页 |
| 1.6.3.4 其他领域 | 第33页 |
| 1.6.4 氮掺杂石墨烯的磁性 | 第33-36页 |
| 1.6.4.1 通过氮掺杂增强空位的磁性 | 第33-34页 |
| 1.6.4.2 通过氮掺杂增强zigzag边界的磁性 | 第34-35页 |
| 1.6.4.3 通过氮掺杂形成稳定的吸引子,吸引其他原子增强磁矩 | 第35-36页 |
| 1.7 本论文的选题意义和研究内容 | 第36-37页 |
| 1.7.1 本论文的选题意义 | 第36页 |
| 1.7.2 本论文的研究内容 | 第36-37页 |
| 参考文献 | 第37-49页 |
| 第二章 样品的表征手段 | 第49-54页 |
| 2.1 透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM) | 第49-50页 |
| 2.2 原子力显微镜(atomic force microscope,AFM) | 第50-51页 |
| 2.3 激光拉曼光谱分析(laser Raman spectroscopy) | 第51页 |
| 2.4 X射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS) | 第51-52页 |
| 2.5 超导量子干涉仪(superconductivity quantum interference device,SQUID)磁强计 | 第52-53页 |
| 参考文献 | 第53-54页 |
| 第三章 通过氮掺杂增强还原氧化石墨烯的磁矩 | 第54-67页 |
| 3.1 引言 | 第54-55页 |
| 3.2 实验部分 | 第55-56页 |
| 3.2.1 样品的制备 | 第55-56页 |
| 3.2.1.1 氧化石墨烯的制备和清洗 | 第55页 |
| 3.2.1.2 氧化石墨烯的还原 | 第55页 |
| 3.2.1.3 氮掺杂还原氧化石墨烯的制备 | 第55-56页 |
| 3.2.2 样品的表征 | 第56页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第56-63页 |
| 3.3.1 样品的形貌及微结构 | 第56-59页 |
| 3.3.2 样品的磁性 | 第59-60页 |
| 3.3.3 氮掺杂对样品的磁性的贡献的分析 | 第60-63页 |
| 3.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-67页 |
| 第四章 通过氮掺杂氧化石墨烯获得高磁矩和铁磁性 | 第67-85页 |
| 4.1 引言 | 第67-68页 |
| 4.2 实验部分 | 第68-69页 |
| 4.2.1 样品的制备 | 第68页 |
| 4.2.1.1 氧化石墨烯的制备 | 第68页 |
| 4.2.1.2 氮掺杂氧化石墨烯的制备 | 第68页 |
| 4.2.1.3 氮掺杂氧化石墨烯的退火 | 第68页 |
| 4.2.2 样品的表征 | 第68-69页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第69-80页 |
| 4.3.1 样品的形貌及微结构 | 第69-71页 |
| 4.3.2 氧化石墨烯的半自旋的顺磁性 | 第71-73页 |
| 4.3.3 氮掺杂氧化石墨烯的磁学性质 | 第73-76页 |
| 4.3.4 结果分析 | 第76-80页 |
| 4.4 本章小结 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-85页 |
| 第五章 通过氟辅助引入空位提高氮掺杂获得高铁磁性的氮掺杂石墨烯 | 第85-99页 |
| 5.1 引言 | 第85-86页 |
| 5.2 实验部分 | 第86-87页 |
| 5.2.1 样品的制备 | 第86-87页 |
| 5.2.1.1 还原氧化石墨烯的制备 | 第86页 |
| 5.2.1.2 氟化石墨烯的制备 | 第86页 |
| 5.2.1.3 氮掺杂石墨烯的制备 | 第86-87页 |
| 5.2.2 样品的表征 | 第87页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第87-95页 |
| 5.3.1 FG和NG的微结构 | 第87-92页 |
| 5.3.2 高含量氮掺杂的原理讨论 | 第92-94页 |
| 5.3.3 高含量氮掺杂的NG样品的磁性研究 | 第94-95页 |
| 5.4 本章小结 | 第95页 |
| 参考文献 | 第95-99页 |
| 第六章 单根氮掺杂螺旋碳纳米管器件的制备及其光电响应 | 第99-117页 |
| 6.1 引言 | 第99-100页 |
| 6.2 实验部分 | 第100-101页 |
| 6.2.1 样品的制备 | 第100-101页 |
| 6.2.1.1 氮掺杂螺旋碳纳米管的制备 | 第100页 |
| 6.2.1.2 氮掺杂螺旋碳纳米管的微器件的加工 | 第100页 |
| 6.2.1.3 单根氮掺杂螺旋碳纳米管的微器件的测试 | 第100-101页 |
| 6.2.1.4 制备本征和氮掺杂螺旋碳纳米管的荧光测试样品 | 第101页 |
| 6.2.2 样品的表征 | 第101页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第101-113页 |
| 6.3.1 氮掺杂螺旋碳纳米管的微结构 | 第101-103页 |
| 6.3.2 氮掺杂螺旋碳纳米管的电学性质和光电响应 | 第103-105页 |
| 6.3.3 氮掺杂螺旋碳纳米管电阻的热响应 | 第105-108页 |
| 6.3.4 电学结果的讨论 | 第108-112页 |
| 6.3.5 氮掺杂螺旋碳纳米管的荧光性质 | 第112-113页 |
| 6.4 本章小结 | 第113-114页 |
| 参考文献 | 第114-117页 |
| 第七章 全文总结 | 第117-119页 |
| 攻读博士期间发表或待发表的论文 | 第119页 |
| 攻读博士期间发表或待发表的专利 | 第119-120页 |
| 博士期间获得的荣誉和奖励 | 第120-121页 |
| 致谢 | 第121-122页 |
