石墨烯：化学剥离与组装

石墨,纳米材料,研究 

《石墨烯：化学剥离与组装》为“低维材料与器件丛书”之一。石墨烯是*简单的碳功能材料，又是sp2碳材料的基本结构单元。理解石墨烯“从碳中来，到碳中去”的结构特征，对石墨烯的基础研究和应用拓展都具有重要意义。《石墨烯：化学剥离与组装》围绕石墨烯的化学剥离与组装方法学展开讨论，并展望了石墨烯未来发展脉络。对化学剥离法制备石墨烯的化学机制、研究进展、宏量制备和应用前景以及存在的问题和挑战做了系统的阐述和分析；同时梳理了石墨烯的组装方法，对组装机制、基于石墨烯的新型碳基材料制备和应用进行了总结和评述。

目录
总序
前言
第1章　绪论　1
1.1　梦想照进现实—三种碳纳米材料的发现美学　1
1.1.1　富勒烯—意外之美　1
1.1.2　碳纳米管—失落之美　1
1.1.3　石墨烯—追寻之美　2
1.2　从石墨到石墨烯　4
1.2.1　追梦之旅—石墨烯的“发现”史　4
1.2.2　石墨剥离制备石墨烯　5
1.3　从石墨烯到碳材料　6
1.3.1　石墨烯—碳材料的基元结构　6
1.3.2　“石墨烯建筑”—基于石墨烯单元构建碳材料　6
参考文献　6
第2章　石墨烯的制备　8
2.1　“自上而下”制备策略　10
2.1.1　机械剥离法　10
2.1.2　化学剥离法　12
2.1.3　其他方法　15
2.2　“自下而上”制备策略　15
2.2.1　分子前驱体合成法　15
2.2.2　化学气相沉积　15
2.2.3　外延生长　17
2.3　规模制备前景展望　19
参考文献　21
第3章　石墨烯的化学剥离制备　24
3.1　石墨的插层和氧化　24
3.1.1　化学插层和氧化　24
3.1.2　电化学插层　27
3.1.3　碱金属及其他金属离子插层　29
3.2　化学剥离方法　32
3.2.1　液相化学剥离　32
3.2.2　热化学剥离　33
3.2.3　电化学剥离　36
3.2.4　其他剥离方法　39
3.3　小结　39
参考文献　40
第4章　热化学解理及规模制备前景　45
4.1　从石墨到氧化石墨　45
4.2　氧化石墨的热解理　47
4.3　石墨烯的负压热解理制备　50
4.4　功能性和导电性的平衡—石墨烯导电剂应用　51
4.4.1　石墨烯电子导电网络　52
4.4.2　石墨烯对离子传输的影响　59
4.5　宏量制备和规模应用　65
4.5.1　石墨烯导电剂初步规模化应用　65
4.5.2　大容量储能型电池制备　69
4.6　小结　73
参考文献　73
第5章　从氧化石墨烯到石墨烯的转变　77
5.1　氧化石墨和氧化石墨烯　77
5.2　氧化石墨烯的结构及化学性质　78
5.3　氧化石墨烯的还原方法　80
5.3.1　化学还原　80
5.3.2　水热及溶剂热还原　83
5.3.3　其他还原方法　84
5.4　表面缺陷及其修复　86
5.5　小结　89
参考文献　89
第6章　氧化石墨烯的界面化学与组装　93
6.1　氧化石墨烯的双亲特性—二维软材料　93
6.2　氧化石墨烯界面富集与组装　94
6.2.1　气/液界面组装　95
6.2.2　液/液界面组装　96
6.2.3　固/液界面组装　97
6.3　氧化石墨烯薄膜的界面自组装制备　99
6.3.1　气/液界面成膜　99
6.3.2　外力诱导组装　100
6.3.3　薄膜性质调控和改性　102
6.4　氧化石墨烯凝胶的固/液界面自组装制备　102
6.4.1　固/液界面成胶　102
6.4.2　外力诱导组装　102
6.4.3　凝胶的结构与性能调控　104
6.5　小结　105
参考文献　105
第7章　碳基材料构建新方法—功能化石墨烯的液相组装　109
7.1　液相组装方法　109
7.1.1　水热自组装　110
7.1.2　模板法　111
7.1.3　化学自组装　115
7.1.4　基于液晶性质的结构组装　116
7.1.5　其他组装方法　118
7.2　石墨烯的应用　119
7.2.1　微纳电子器件　119
7.2.2　吸附　120
7.2.3　催化　120
7.2.4　能量存储与转化　122
7.2.5　其他应用　124
7.3　石墨烯组装体的应用　125
7.3.1　柔性薄膜的应用　125
7.3.2　三维组装体的应用　129
7.3.3　致密三维组装体用于高体积能量密度储能器件的构建　133
参考文献　137
第8章　展望　147
8.1　石墨烯发展历程中的几点思考　147
8.1.1　化学剥离制备石墨烯—导电性和功能性的平衡　147
8.1.2　氧化石墨烯—不是一种可有可无的材料　147
8.1.3　界面组装—碳功能材料制备的新策略　148
8.2　梦想照进现实—石墨烯的规模化制备和产业化推进　148
参考文献　151
关键词索引　153