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十送红军

铜虫 (正式写手)


[交流] 【交流讨论帖】石墨烯的研究

发这个帖的目的,是想跟版上的各位专家交流交流石墨烯的研究,活跃活跃版面气氛。本人以前曾关注过石墨烯,但是目前已跳出这个水坑。下面一些话属于胡言乱语,因此不加参考文献了。请各位专家多指点,也欢迎就以下几个话题发表看法。

【话题1】石墨烯为什么会火?为什么能火?
石墨烯领域的开山之作是04年前后的工作,几年以后,国内开始大规模跟进。大约从08和09年开始,关于石墨烯的国家自然科学基金数目突然暴增。在08年之前,国内已有少数课题组开始关注石墨烯,并做了很好的工作。当时我跟一些老师交流过,很多老师都持怀疑态度,主要的疑问有:虽然这玩意的性质确实奇特,但是单原子层如何能稳定存在?石墨烯的边缘如何控制?另外当时主要用剥离法做石墨烯,很多人对石墨烯的制备不乐观。石墨烯能火起来,化学家功不可没。石墨烯研究的一个重要推动力是从氧化石墨制备石墨烯方法的建立。不需要特殊的仪器和复杂的操作,基本是中学化学实验的难度,用强氧化剂把石墨氧化,再剥离和还原就能得到石墨烯,并且其产量可以轻松达到克量级。此法一出,地球人就已经不能阻止石墨烯了。石墨烯火起来一个不可忽略的历史背景,是碳纳米管的逐渐没落。十几年的研究,并没有实现碳纳米管发现之初人们的预期,尤其是在半导体器件领域的应用。石墨烯的出现,犹如暗夜里一道亮光,使人们又看到了碳纳米材料的希望。

【话题2】石墨烯养活了多少人?
在过去几年,石墨烯领域几个比较重要的分支包括:石墨烯的制备,复合材料,器件,以及理论研究。其中石墨烯的制备和复合材料的门槛较低,因而尤其火爆。研究最彻底,不留一点死角的,是如何从氧化石墨烯变成石墨烯。除了最开始用的肼和硼氢化钠,后面又陆续开发出了各种还原方法。你能想到的各种还原剂和各种还原的方法,都可以去试试,如果能把氧化石墨烯还原,那恭喜你,又是一个新发现。当然,后面发现的还原方法,其效果并不一定比肼和硼氢化钠好。比石墨烯的制备更火爆的,是石墨烯复合材料的研究,因为可以复合的材料实在是太多了,从高分子,到无机半导体和金属,无一幸免。把你能想到的高分子和石墨烯复合,看看力学和电学性质是不是提高了;把你能想到的锂离子电池电极材料和石墨烯复合,看看电化学性能是不是提高了;把你能想到的超级电容器电极材料和石墨烯复合,看看电化学性能是不是提高了;把你能想到的催化剂和石墨烯复合,看看催化效果是不是变好了;把你在文献里看到的碳纳米管复合材料中的碳纳米管换成石墨烯,看看效果怎么样……一篇又一篇的论文诞生了。苦海无边。

与十年前相比,如今碳纳米管的研究已失去了当时的生猛势头。虽然不可否认的是,还有一些课题组仍然不断的在报道碳纳米管的研究成果,而且是很扎实很漂亮的工作,但大部分做碳纳米管的研究组已经进展乏力。很自然的,很多以前做碳纳米管的研究组把很大的精力转向了石墨烯。由于石墨烯和碳纳米管研究方法的类似,新结果的产出速度非常快,因而石墨烯比当年的碳纳米管更加来势汹汹。

【话题3】石墨烯或石墨烯纳米带的可控制备能可控到什么程度?
石墨烯的制备方法有很多种,个人认为最重要的应该是化学气相沉积(CVD)法。CVD法的建立使真正意义上的石墨烯(与还原的氧化石墨烯相比)走进了千家万户,使大面积高质量单层石墨烯的广泛研究成为可能。因此CVD法的建立应该是石墨烯发展史上最重要的一个里程碑。在大家都用氧化石墨做石墨烯的时候,相信很多人都有过这个疑问——能不能像长碳管一样用CVD制备石墨烯?估计这其中相当一部分人只是让这个念头闪了一下,然后认为不太可能。

(此部分未完待续)

【话题4】石墨烯的研究对化学学科和物理学科的贡献是什么?
(此部分未完待续)

【话题5】石墨烯最可能在哪个领域实现应用?
(此部分未完待续)

【话题6】石墨烯与碳纳米管到底谁好?
(此部分未完待续)

[ Last edited by 十送红军 on 2012-7-3 at 23:23 ]

这个帖子不能编辑了啊

[ Last edited by 十送红军 on 2012-7-13 at 16:10 ]
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十送红军(金币+1): 谢谢参与
十送红军: 回帖置顶 2012-06-15 13:36:06
写得不错。支持
我们课题组一直从事碳纳米管的研究,导师对石墨烯不抱希望。
4楼2012-06-13 04:55:06
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lchpy

木虫 (职业作家)



十送红军(金币+1): 谢谢参与
十送红军: 回帖置顶 2012-06-14 14:35:35
我觉得最先可以在transparent electrode上应用,
可能今年或者明年就可以见到samsung做的 touch screen了吧
7楼2012-06-13 09:04:03
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antimatter

木虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
十送红军: 回帖置顶 2012-07-04 22:47:42
用石墨烯做光学和plasmons的近一两年异常火爆,最近Nature一期同时发表了两篇相关文章:
Gate-tuning of graphene plasmons revealed by infrared nano-imaging
Optical nano-imaging of gate-tunable graphene plasmons
个人觉得利用石墨烯的门控光学性质可调的特性可能在通讯里会有好的引用前景
28楼2012-07-04 16:50:00
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

海阔鸟高飞

银虫 (初入文坛)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
俺觉的石墨烯就是一个死题,你可以做出单层但你拿不出单层来就是悲剧,再说貌似单层石墨烯没稳定性啊,改性是必须的。
23楼2012-06-15 20:59:09
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普通回帖

十送红军(金币+1): 谢谢参与
赞,鼓励交流~
2楼2012-06-12 22:03:30
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dejian

金虫 (小有名气)



十送红军(金币+1): 谢谢参与
可以多多交流
3楼2012-06-12 22:34:20
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zitao

银虫 (正式写手)



十送红军(金币+1): 谢谢参与
俺博士做碳管,博士后做了一年石墨烯,灌了两篇;现在在做碳管。打算以后同时做石墨烯和碳管。碳管可做的还很多,尽管比较难,但是做出来就能灌好的
5楼2012-06-13 06:30:27
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aaq2800

铁杆木虫 (知名作家)



十送红军(金币+1): 谢谢参与
很好很好
6楼2012-06-13 08:24:30
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lchpy

木虫 (职业作家)


其实这东西灌的实在是相当的多, 但是也有很多组的工作做的很精致..
反正我们教授决定了做这个 ..我一个学生也躲不开 只好混着干呗..
8楼2012-06-13 09:05:01
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shimick

至尊木虫 (职业作家)



十送红军(金币+1): 谢谢参与
交流一下
9楼2012-06-13 09:10:58
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a13738053065

木虫 (正式写手)



十送红军(金币+1): 谢谢参与
写得确实很有道理,赞成楼主的看法,期待下文
10楼2012-06-13 09:18:14
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xuelangduwu

金虫 (小有名气)



十送红军(金币+1): 谢谢参与
楼主NB
12楼2012-06-13 10:46:38
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douyuanyun

金虫 (正式写手)


大神级别的帖子啊。。
13楼2012-06-13 11:33:34
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alpha831

木虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
不知道石墨烯还能火多久,现在科研都是一窝蜂,要做穷尽实在是太容易,一个材料用不了3、4年,基本上就做的山穷水尽了
14楼2012-06-13 14:37:04
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常四爷

金虫 (小有名气)


还要看以后怎么发展
15楼2012-06-13 19:57:12
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Angusskanal

木虫 (小有名气)


写的相当好
16楼2012-06-13 19:59:40
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zcm308

木虫 (著名写手)


17楼2012-06-13 20:33:06
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马姝哲

银虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
写的真的不错!具有一定的高度。
18楼2012-06-14 13:27:44
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木子周

金虫 (著名写手)


做石墨烯的,飘过!
19楼2012-06-14 13:57:32
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feiyulian

金虫 (著名写手)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
下一个是不是轮到石墨炔了?
20楼2012-06-15 08:15:01
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happy_tiger

新虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
铺天盖地的石墨烯,究竟有没有前途啊,期待楼主解惑。
21楼2012-06-15 18:08:27
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雕琢时光

金虫 (初入文坛)


不错!期待下文
22楼2012-06-15 20:34:10
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pdcjj

木虫 (著名写手)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
我刚刚开始解除石墨这类东西,看到楼主的见解,觉得眼前一亮啊。占位待楼主的下次见解。
24楼2012-06-18 15:54:22
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liyongxiu7

新虫 (初入文坛)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
送鲜花一朵
我导师也是这股洪流中的一个。但我们做气相催化,因为,载体材料,像分子筛等等,已经很成熟了,所以,导师让我试试这氧化石墨烯或石墨烯做载体。但我认为,这耗材,而且做出来的催化效果也很差。请问楼主,您觉得这石墨烯,应用到气相催化,靠谱吗?
25楼2012-07-02 21:05:45
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十送红军

铜虫 (正式写手)


引用回帖:
25楼: Originally posted by liyongxiu7 at 2012-07-02 21:05:45
我导师也是这股洪流中的一个。但我们做气相催化,因为,载体材料,像分子筛等等,已经很成熟了,所以,导师让我试试这氧化石墨烯或石墨烯做载体。但我认为,这耗材,而且做出来的催化效果也很差。请问楼主,您觉得这 ...

氧化石墨烯或石墨烯作为催化剂载体的论文有很多了。氧化石墨烯上有含氧基团,比较容易负载无机催化剂。用来作载体的石墨烯一般也是从氧化石墨烯还原得到的,其实也只是部分还原,石墨烯上还有不少含氧基团。目前石墨烯作催化剂载体有以下研究方向:在石墨烯表面制备形貌和粒径均一的催化剂;在催化反应中利用石墨烯和催化剂的协同作用(在光催化和电催化中比较有用,石墨烯参与电子传递)。个人认为,如果要发还不错的文章的话,可以考虑以下两个方面:一是新的合成方法,关键在于如何利用石墨烯的模板作用,这个做无机合成的人会比较有经验;二是石墨烯参与催化的机理研究。

[ Last edited by 十送红军 on 2012-7-3 at 23:30 ]
26楼2012-07-03 23:16:35
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云林子yj

铜虫 (初入文坛)


很有见解
27楼2012-07-04 16:22:30
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liyongxiu7

新虫 (初入文坛)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
26楼: Originally posted by 十送红军 at 2012-07-03 23:16:35
氧化石墨烯或石墨烯作为催化剂载体的论文有很多了。氧化石墨烯上有含氧基团,比较容易负载无机催化剂。用来作载体的石墨烯一般也是从氧化石墨烯还原得到的,其实也只是部分还原,石墨烯上还有不少含氧基团。目 ...

多谢楼主给予的建议。我也觉得在光催化和电催化方面应用的比较多。但我和我同学是做催化气相和液相化学反应的,合成些化工原料。所以,遇到的问题很多啊。用以前传统的方法做出来的催化剂,都没活性,伤脑筋。尚需继续努力啊.
29楼2012-07-05 10:35:52
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haolanruoran

木虫 (正式写手)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
写的很好,借鉴一下。。。
30楼2012-10-15 10:55:24
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lzy02747930

新虫 (初入文坛)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
石墨烯应该没有手性与非手性之分吧?碳管的门道应该更多才对
31楼2012-11-01 16:43:32
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dililafter

铁杆木虫 (著名写手)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
说得对,赞成

[ Last edited by dililafter on 2013-3-23 at 09:09 ]
32楼2013-03-23 09:05:14
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匿名

用户注销 (正式写手)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
本帖仅楼主可见
33楼2014-04-22 21:57:13
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swing虫

银虫 (小有名气)



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引用回帖:
23楼: Originally posted by 海阔鸟高飞 at 2012-06-15 20:59:09
俺觉的石墨烯就是一个死题,你可以做出单层但你拿不出单层来就是悲剧,再说貌似单层石墨烯没稳定性啊,改性是必须的。

高人,请问石墨烯一般做不出单层的主要原因是什么?
34楼2018-03-13 09:28:58
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tq00wjy71611楼
2012-06-13 09:53   回复  
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