CVD法制备3【毕业答辩ppt】.pptxVIP

CVD制备3D石墨烯 目录 研究背景 实验部分 结果与讨论 结论与展望 致谢 研究背景 图1-1 二维石墨烯结构 碳材料是一种地球上较普遍而特殊的材料，它可以形成硬度较大的金刚石，也可以形成较软的石墨，近 20 年来，碳纳米材料一直是科技创新的前沿领域。 图1-2 零维富勒烯 图1-3 一维碳纳米管 图1-4 三维石墨 研究背景 图1-5 石墨烯结构 导电性强 强度很高 导热性好 比表面积大 研究背景 图1-6 三维石墨烯结构 导电性更强 比表面积更大 多孔结构 二维石墨烯的表面能较高,容易发生团聚。三维网状石墨烯稳定 性较好、比表面积大且利用率高,能增加电解质对电极材料的浸润性,并提高电极的储电能力。 实验部分 化学气相沉积法 机械剥离法 氧化还原法 外延生长法 由于化学气相沉积法制造出的样品品质好，而且可以对许多方面进行人为的控制 ，所以本文采用这种方法来制备3D石墨烯。 实验部分 对泡沫镍裁剪 对泡沫镍板进行清洗 在管式炉中生长石墨烯 KTL1700管式炉 实验部分 图2-1 甲烷在泡沫镍的表面发生反应 图2-2 降温时生成石墨烯 实验流程： 将泡沫镍置于刚玉舟中央，在常压下 200 sccm H2气氛中，125 min内升1000℃，并保温10min，以去除基体表面氧化层。调节气流量为 200 sccm的H2和 500 sccm的Ar，保温10min。随后调节气流量为200 sccm的H2，500 sccm的Ar和 7 sccm的甲烷，保温 15 min后缓慢冷却至室温。 结果与讨论 图3-1 3DG的XRD图谱分析 图中显示在2θ=26.654°出现了（002）峰说明了本实验成功的在泡沫镍基底上沉积了一层石墨烯 （002）峰峰形尖锐，说明制得的石墨烯石墨化程度较高，是较好的晶态物质。 结果与讨论 图3-2 3DG SEM图片（a）3DG整体结构图（b），（c），（d）转移过程后3D G局部放大图 经过转移过程后3DG仍然可以保持与泡沫镍基底相同的网状及多孔结构特征。但从图（b），（c），（d）这三张经过转移的3DG图片可以看出，转移过程对3DG的质量有一定损害 结果与讨论 图3-3 3DG RAMAN 光谱分析 分析可知CH4流量7sccm时制备的3DG其ID/IG=0.02,这个结果远小于0.1，这说明制备的石墨烯质量高，缺陷少。 当I2D/IG2时，说明石墨烯为单层石墨烯，本实验制得的石墨烯I2D/IG的结果为0.85，则说明不是单层石墨烯。 结论与展望 由于C可以在金属镍中溶解，所以当我们选择用泡沫镍来制作石墨烯时，制备了层数较多的样品 制备的石墨烯的SEM图像我们可以得知，经过转移过程3DG上或多或少都存在缺陷，说明转移过程在一定程度上破坏了3DG完整良好的结构。 结论与展望 石墨烯虽然有很多方面的应用和许多优异的性质，但是石墨烯的工业化大批量生产还是一个难点，只要能够完成石墨烯的大批量生产，就可以实现石墨烯的全面开发与应用了。 致谢 感谢王晓敏教授在毕业设计中对我的指导和栽培！ 感谢各位评审老师百忙之中莅临指导！ 感谢实验室各位师兄师姐的热情帮助！ 感谢材料物理1201班同学的关心和照顾！ 谢谢