《石墨烯：化學(xué)剝離與組裝》為“低維材料與器件叢書”之一。石墨烯是最簡單的碳功能材料，又是sp2碳材料的基本結(jié)構(gòu)單元。理解石墨烯“從碳中來，到碳中去”的結(jié)構(gòu)特征，對石墨烯的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用拓展都具有重要意義�！妒夯瘜W(xué)剝離與組裝》圍繞石墨烯的化學(xué)剝離與組裝方法學(xué)展開討論，并展望了石墨烯未來發(fā)展脈絡(luò)。對化學(xué)剝離法制備石墨烯的化學(xué)機制、研究進(jìn)展、宏量制備和應(yīng)用前景以及存在的問題和挑戰(zhàn)做了系統(tǒng)的闡述和分析；同時梳理了石墨烯的組裝方法，對組裝機制、基于石墨烯的新型碳基材料制備和應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)和評述。
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目錄
總序
前言
第1章 緒論 1
1.1 夢想照進(jìn)現(xiàn)實—三種碳納米材料的發(fā)現(xiàn)美學(xué) 1
1.1.1 富勒烯—意外之美 1
1.1.2 碳納米管—失落之美 1
1.1.3 石墨烯—追尋之美 2
1.2 從石墨到石墨烯 4
1.2.1 追夢之旅—石墨烯的“發(fā)現(xiàn)”史 4
1.2.2 石墨剝離制備石墨烯 5
1.3 從石墨烯到碳材料 6
1.3.1 石墨烯—碳材料的基元結(jié)構(gòu) 6
1.3.2 “石墨烯建筑”—基于石墨烯單元構(gòu)建碳材料 6
參考文獻(xiàn) 6
第2章 石墨烯的制備 8
2.1 “自上而下”制備策略 10
2.1.1 機械剝離法 10
2.1.2 化學(xué)剝離法 12
2.1.3 其他方法 15
2.2 “自下而上”制備策略 15
2.2.1 分子前驅(qū)體合成法 15
2.2.2 化學(xué)氣相沉積 15
2.2.3 外延生長 17
2.3 規(guī)模制備前景展望 19
參考文獻(xiàn) 21
第3章 石墨烯的化學(xué)剝離制備 24
3.1 石墨的插層和氧化 24
3.1.1 化學(xué)插層和氧化 24
3.1.2 電化學(xué)插層 27
3.1.3 堿金屬及其他金屬離子插層 29
3.2 化學(xué)剝離方法 32
3.2.1 液相化學(xué)剝離 32
3.2.2 熱化學(xué)剝離 33
3.2.3 電化學(xué)剝離 36
3.2.4 其他剝離方法 39
3.3 小結(jié) 39
參考文獻(xiàn) 40
第4章 熱化學(xué)解理及規(guī)模制備前景 45
4.1 從石墨到氧化石墨 45
4.2 氧化石墨的熱解理 47
4.3 石墨烯的負(fù)壓熱解理制備 50
4.4 功能性和導(dǎo)電性的平衡—石墨烯導(dǎo)電劑應(yīng)用 51
4.4.1 石墨烯電子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò) 52
4.4.2 石墨烯對離子傳輸?shù)挠绊憽?9
4.5 宏量制備和規(guī)模應(yīng)用 65
4.5.1 石墨烯導(dǎo)電劑初步規(guī)�；瘧�(yīng)用 65
4.5.2 大容量儲能型電池制備 69
4.6 小結(jié) 73
參考文獻(xiàn) 73
第5章 從氧化石墨烯到石墨烯的轉(zhuǎn)變 77
5.1 氧化石墨和氧化石墨烯 77
5.2 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)及化學(xué)性質(zhì) 78
5.3 氧化石墨烯的還原方法 80
5.3.1 化學(xué)還原 80
5.3.2 水熱及溶劑熱還原 83
5.3.3 其他還原方法 84
5.4 表面缺陷及其修復(fù) 86
5.5 小結(jié) 89
參考文獻(xiàn) 89
第6章 氧化石墨烯的界面化學(xué)與組裝 93
6.1 氧化石墨烯的雙親特性—二維軟材料 93
6.2 氧化石墨烯界面富集與組裝 94
6.2.1 氣/液界面組裝 95
6.2.2 液/液界面組裝 96
6.2.3 固/液界面組裝 97
6.3 氧化石墨烯薄膜的界面自組裝制備 99
6.3.1 氣/液界面成膜 99
6.3.2 外力誘導(dǎo)組裝 100
6.3.3 薄膜性質(zhì)調(diào)控和改性 102
6.4 氧化石墨烯凝膠的固/液界面自組裝制備 102
6.4.1 固/液界面成膠 102
6.4.2 外力誘導(dǎo)組裝 102
6.4.3 凝膠的結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控 104
6.5 小結(jié) 105
參考文獻(xiàn) 105
第7章 碳基材料構(gòu)建新方法—功能化石墨烯的液相組裝 109
7.1 液相組裝方法 109
7.1.1 水熱自組裝 110
7.1.2 模板法 111
7.1.3 化學(xué)自組裝 115
7.1.4 基于液晶性質(zhì)的結(jié)構(gòu)組裝 116
7.1.5 其他組裝方法 118
7.2 石墨烯的應(yīng)用 119
7.2.1 微納電子器件 119
7.2.2 吸附 120
7.2.3 催化 120
7.2.4 能量存儲與轉(zhuǎn)化 122
7.2.5 其他應(yīng)用 124
7.3 石墨烯組裝體的應(yīng)用 125
7.3.1 柔性薄膜的應(yīng)用 125
7.3.2 三維組裝體的應(yīng)用 129
7.3.3 致密三維組裝體用于高體積能量密度儲能器件的構(gòu)建 133
參考文獻(xiàn) 137
第8章 展望 147
8.1 石墨烯發(fā)展歷程中的幾點思考 147
8.1.1 化學(xué)剝離制備石墨烯—導(dǎo)電性和功能性的平衡 147
8.1.2 氧化石墨烯—不是一種可有可無的材料 147
8.1.3 界面組裝—碳功能材料制備的新策略 148
8.2 夢想照進(jìn)現(xiàn)實—石墨烯的規(guī)模化制備和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn) 148
參考文獻(xiàn) 151
關(guān)鍵詞索引 153
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