Hydrogen on graphene Electronic structure, total energy, structural distortions, and magnet

a r X i v :0710.1971v 2 [c o n d -m a t .m t r l -s c i ] 28 D e c 2007

Hydrogen on graphene:Electronic structure,total energy,structural distortions,and

magnetism from ?rst-principles calculations

D.W.Boukhvalov ?

Institute for Molecules and Materials,Radboud University of Nijmegen,NL-6525ED Nijmegen,the Netherlands

M.I.Katsnelson

Institute of Molecules and Materials,Radboud University of Nijmegen,NL-6525ED Nijmegen,the Netherlands

A.I.Lichtenstein

Institute of Theoretical Physics,University of Hamburg,20355Hamburg,Germany

(Dated:February 2,2008)

Density functional calculations of electronic structure,total energy,structural distortions,and magnetism for hydrogenated single-layer,bilayer,and multi-layer graphene are performed.It is found that hydrogen-induced magnetism can survives only at very low concentrations of hydrogen (single-atom regime)whereas hydrogen pairs with optimized structure are usually nonmagnetic.Chemisorption energy as a function of hydrogen concentration is calculated,as well as energy barriers for hydrogen binding and release.The results con?rm that graphene can be perspective material for hydrogen storage.Di?erence between hydrogenation of graphene,nanotubes,and bulk graphite is discussed.

PACS numbers:73.20.Hb,71.15.Nc,81.05.Uw

I.INTRODUCTION

Discovery of graphene,the ?rst truly two-dimensional crystal,and its exotic electronic properties (for review,see Refs.1,2,3)initiates a huge growth of interest to car-bon materials.Most of activity is focused on electronic transport phenomena in graphene,keeping in mind po-tential applications for carbon-based electronics.How-ever,chemical physics of graphene is also very interest-ing,in particular,due to opportunity to use graphene for chemical sensors with extraordinary sensitivity 4.An-other interesting direction of investigations is a possible use of graphene for hydrogen storage.One could expect that two-dimensional systems could be very convenient for this aim.

In general,carbon-based systems are among the most attractive objects for hydrogen storage 5.A promis-ing storage properties of single-wall carbon nanotubes (SWCNT)were ?rst reported in Ref. 6.In last few year graphene was used as a model system to study the electronic structure and adsorption properties of the SWCNT 7,8.After discovery of real graphene several works appeared theoretically studying the hydrogen ad-sorption on graphene,as a special material (see,e.g.,Refs.9,10).It is commonly accepted now 7,8,9,10that the chemisorption of single hydrogen atom on graphene leads to appearance of magnetic moments in the system.The magnetic interactions between the hydrogen atoms placed at large distances on graphene have been calcu-lated in Ref.9.However,energetics of various hydrogen con?gurations taking into account carbon sheet relax-ation was not studied yet in detail.In earlier works,only a very special structure of hydrogenated graphene,with all hydrogens sitting on the same side was discussed.Here we will demonstrate that actual energetically favor-

able structure with hydrogenization of the both sides has quite di?erent properties and,in particular,turns out to be nonmagnetic.

Earlier a similar structure has been discussed for the case of SWCNT 11,12.However,in contrast with the SWCNT in graphene there is no speci?c potential bar-rier for hydrogen atoms 12since both sides of graphene are equally achievable for the adsorption which makes the situation di?erent.Deeper understanding of the case of graphene will be useful also to discuss hydrogen stor-age capacity of nanotubes 7,8or nonporous carbon 13,as well as corresponding experimental results for graphite 14.E?ect of curvature on the hydrogen chemisorption in fullerenes and nanotubes has been considered earlier in Ref.15.

II.

CHEMISORPTION OF SINGLE HYDROGEN

ATOM

To model the hydrogen chemisorption we use a peri-odic supercell of graphene containing 32carbon atoms per each hydrogen atom,similar to Ref.7.To con-sider hydrogen pairs,we will use supercells with 50car-bon atoms for close pairs (neighboring positions of hy-drogen)and 72carbon atoms,otherwise.The density-functional theory calculations were performed using the SIESTA code 16,17which was successfully applied before to describe hydrogen on graphene 9.We used the same technical parameters of the calculation as in Ref.9.To discuss chemisorption on graphene it is worth to remind its basic electronic structure.Originally,carbon has two 2s and two 2p electrons.These four electrons produce di?erent kinds of sp -hybridized orbitals 18.In graphene every carbon atom is bounded with three other

FIG.1:(color online)Band structure of a single graphene layer.Solid red lines areσbands and dotted blue lines areπ

bands.

FIG.2:(color online)Crystallographic structure of graphene. Red and blue circles show A and B sublattices,respectively. Labels show the distance from A0carbon atom(coordination sphere numbers).All bonds in graphene are equivalent,the double bonds are marked for convenience of comparison with other pictures.

carbon atoms via sp2hybridization.There are threeσorbitals placed in the graphene plane with angle120?and

oneπorbital along Z axis in perpendicular direction. Figure1shows the band structure of pure graphene,with threeσbands laying about3eV above and below the Fermi level,andπband.In diamond,all carbon atoms are connected via sp3hybridization with fourσbands separated by a big gap.Breakingπbonds and producing additionalσbond and,thus,transition from sp2to sp3 hybridization is the main mechanism of chemisorption on graphene.The crystallographic structure of graphene with two sublattices is shown in Fig.2.In pure graphene the sublattices are equivalent,but if we bind one of car-bon atoms(for example,A0in Figure2)with hydrogen we automatically break this equivalence.

To check the computational procedure,we repro-FIG.3:(color online)Picture of local distortions of graphene at chemisorption of:(a)single hydrogen atom(A0);(b)two hydrogen atoms bonded with carbon atoms from the same sublattice(A0-A2);(c)two hydrogen atoms bonded with neighboring carbon atoms from the same side of graphene sheet(A0-B1);(d)two hydrogen atoms bonded with neighbor-ing carbon atoms from both sides of graphene sheet(A0-B’1). Red and blue circles are carbon atoms from two sublattices, white circles are hydrogen atoms.

duce?rst known results7,8,9,10for single hydrogen atom chemisorbed on graphene.In agreement with the previ-ous calculations we have found hydrogen-carbon distance about1.1?A,and shift of the carbon atom bonded with the hydrogen one about0.3?A along Z direction.One should stress,additionally to the previous results,that the atomic distortions are not negligible also for the sec-ond and third neighbors of the hydrogen-bonded carbon atom A0(see Figure3a).Amplitude of the modulation of graphene sheet in the perpendicular direction around the hydrogen atom was estimated as0.4?A,which is com-parable with the height of intrinsic ripples on graphene of order of0.7?A found in atomistic simulations19.The ra-dius of the distorted region around hydrogen atom turned out to be about3.8?A.

Transformation of the sp2hybridization of carbon in ideal graphene to the sp3hybridization in hydrogenated graphene results in a change of the bond lengths and an-

TABLE I:

Dependence of magnetic moments M(inμB),chemisorption energies E chem(in eV),and geometrical parameters(see Figure 3),in degrees and?A,on con?guration of hydrogen(see Figure3);d are interatomic distances and h are heights of atoms from graphene plane.

Con?guration M E chem h A0h B1h A2angle(C-C-H)angle(C-C-C)d C?H d C?C

FIG.5:(color online)Partial densities of states for carbon atom bound with hydrogen(solid red line),hydrogen atom (dashed green line),and distant carbon atom(from fourth coordination sphere)(dotted blue line)for the case A0-B1’con?guration(see Fig.3d).

bonds,the bond distances and angles for A0-A2being intermediate between those typical for the sp2and sp3 hybridization(see Table I).

The situation A0-B1is essentially di?erent.One can see from Fig.4c that,when the double bond between A0and B1carbon atoms transforms into the single one two unpaired electrons appears and both of them partic-ipate in formation of covalent bonds with the hydrogen atoms.For the case of more distant carbon atoms,say, A0and B3we can see a similar situation(Fig.4d).Cor-responding changes in the electronic structure for this case is displayed in Fig.5.The density of states for car-bon atoms bonded with hydrogen in redistributed,de-creasing in the region between-2.5to5eV(the energy is counted from the Fermi level)and increasing near±7 eV.These changes correspond to a transition from sp2to sp3hybridization which makes graphene-like electronic structure more“diamond-like”transforming theπband crossing the Fermi level(see Fig.1)to fourthσband ly-ing far from it.At the same time,the electronic structure of fourth neighbors are very close to electronic structure of pure graphene(Fig.5).In the case of chemisorp-tion by carbon atoms from di?erent sublattices there are no unpaired electrons and no magnetism.In the work9 this situation was described as antiferromagnetic which is not quite accurate as we believe.Actually,the local magnetic moments just do not survive in this case.The absence of unpaired electrons and broken bonds leads to chemisorption energy gain in comparison with the A-A case described above.

Additionally,we can see in Table I that the C-C bond length for the case A0-B1is close to the standard one for sp3hybridization.However,the bond angles are closer to those for sp2hybridization,and the chemisorption en-ergy for the case A0-B1is higher than for A0-B’1.To understand the di?erence,one has to investigate struc-tural distortions of graphene sheet.Chemisorption of hydrogen by A0carbon atom induces its shift up per-pendicular to the plane,together with shifts of atoms B1and A2in the opposite direction.The chemisorption on carbon B1atom shifts B1atom up and A0and A2 atoms down.Therefore,for the case A0-B1both A0and B1carbon atoms move simultaneously in the same direc-tion.As a result,the bond angles become close to those typical for sp3hybridization.On the contrary,in A0-B’1case the chemisorption of hydrogen from the bottom by B1carbon produces shifts up for A0and down for B1 carbon atoms that coincide with the lattice distortion for the bonding of hydrogen by A0from the top.In the case A0-B’1the lattice distortions produced by chemisorption of each hydrogen atoms are consistently working in the same direction providing the lowest chemisorption energy and bond lengths and angles closest to the standard ones for sp3hybridization(see Table I).

The calculated dependence of the chemisorption en-ergy on the distance between carbon atoms bonded with hydrogen is presented in Fig. 6.One can see that for all types of pairs the chemisorption energy for the hy-drogen atoms closer than5?A is lower than for larger distances.Independently on the distance,the nonmag-netic A-B pairs are more energetically favorable than A-A pairs and than noninteracting hydrogen atoms.One can assume therefore that observation of hydrogen-induced ferromagnetism9is possible only for a very low concen-tration of hydrogen when the distance between hydro-gen atoms are higher than12?A.Our results seem to be in a qualitatively agreement with the experimental data on hydrogen chemisorption on highly-oriented pyrolitic graphite(HOPG)20.The pairs A0-B3have been observed which correspond to minimal energy for the one-side hy-drogenation of graphene,according to our results(see Fig.6).Also,at hydrogenation of fullerenes C60the pairs A0-B1and A0-B3(1,2and1,4,according to chem-ical terminology)are usually observed(see,e.g.,the re-view24and references therein).Instability of magnetic state was observed experimentally for C60H2425.Recent theoretical results for chemisorption on single21,22and multiple-wall23carbon nanotubes are qualitatively simi-lar to our results for graphene.

IV.HYDROGEN CHEMISORPTION ON

BILAYER GRAPHENE

Let us consider now hydrogen chemisorption on graphene bilayer.We studied the chemisorption of sin-gle hydrogen atom and pairs of hydrogen atoms placed on one and both sides of the bilayer.The calculations have been performed for two di?erent concentration of hydrogen,that is,low(32carbon atoms in each layer per hydrogen atom)and high(8carbon atoms in each layer per hydrogen atom).Lattice distortions induced by the hydrogen turned out to be di?erent for the case of single-layer and bilayer graphene.Whereas the shift

TABLE II:

Chemisorption energy E chem per hydrogen atom(in eV),height h of carbon atom bound with hydrogen up to the layer, and interlayer distance d(in?A)for graphene bilayer for di?erent hydrogen concentrations and con?gurations of chemisorbed hydrogen.

Concentration Con?guration E chem h d High A0-B1one side0.8850.445 3.174

A0-B1both sides0.8500.426 3.041

A0-B3one side0.3810.359 3.262

A0-B3both sides0.3900.349 3.198 FIG.

ergy

of

On

tion

and

hydrogen to their surface in an array31and high enough ?ip-into energy barrier12.Carbon1s X-ray photoemis-sion spectra(XPS)of the SWCNT before hydrogenation, after hydrogenation,and after dehydrogenation reported in Ref.32are all di?erent that could be in part due to defect formation whereas graphene has a very high va-cancy formation energy(up to8eV)which means much higher stability of graphene under high temperatures and pressures.

At last,we compared hydrogen storage properties of graphene and graphite nano?bers(GNF),that is, very small graphite platelets,with a size of order of 30÷500?A33.Raman spectra for graphene multilayers FIG.8:(color online)(a)Position of carbon hexagons on sur-face of SWCNT.Red(dark)and blue(light)circles are carbon atoms from di?erent sublattices.(b)Position of carbon atoms on radii of SWCNT.

become very close to ones for graphite when number of layers is?ve or more so one can assume that?ve-layered graphene is already similar to the bulk case34. To model the GNF we used therefore?ve-layer graphene https://www.wendangku.net/doc/fa2656084.html,plete one-side hydrogenation of GNF,as well as of graphene,is impossible and only50%hydrogena-

TABLE III:

Dependence of chemisorption energy(in eV),interlayer distance d,and geometrical parameters in?A(see Fig.3)on numbers of graphene layers for50%hydrogenation of one side of the top layer.

Number of layers E chem d h A h B d C?H d C?C

8

18L.Pauling,The Nature of the Chemical Bond(Cornell Univ.Press.,N.Y.,1960).

19A.Fasolino,J.H.Los,and M.I.Katsnelson,Nature Mater.

6,858(2007).

20L.Hornek?r,ˇZ.ˇSljivanˇc anin,W.Xu,R.Otero,E.Rauls,

I.Stensgaard,E.L?gsgaard,B.Hammer,and F.Besen-

bacher,Phys.Rev.Lett.96,156104(2006).

21G.Buchs,A.V.Krasheninnikov,P.Ru?eux,P.Gr¨o ning,

A.S.Foster,R.M Nieminen and O.Groning,New J.Phys.

9,275(2007).

22D.Stojkovic,https://www.wendangku.net/doc/fa2656084.html,mmert,and V.H.Crespi,Phys.Rev.

Lett.99,026802(2007).

23Z.H.Xia,P.R.Guduru,and W.A.Curtin,Phys.Rev.

Lett.98,245501(2007).

24M.Prato,J.Mater.Chem.7,1097(1997).

25V.E.Antonov,I.O.Bashkin,S.S.Khasanov, A.P.

Moravsky,Yu.G.Morozov,Yu.M.Shulga,Yu.A.Osipyan, and E.G.Ponyatovsky,J.Alloys and Compounds330-332,365(2002).

26J. C.Meyer, A.K.Geim,M.I.Katsnelson,K.S.

Novoselov,D.Obergfell,S.Roth,C.Girit,and A.Zettl, Solid State Commun.143,101(2007).27J.O.Sofo,A.S.Chaudhari,and G.D.Barber,Phys.Rev.

B75,153401(2007).

28S.M.Lee et al.,Synth.Met.113,209(2000).

29J.A.Elliott,J.K.W.Sandler,A.H.Windle,R.J.Young, and M.S.P.Sha?er,Phys.Rev.Lett.92,095501(2004). 30T.Tang,A.Jagota,C.-Y.Hui,and N.J.Glassmaker,J.

Appl.Phys.97,074310(2005).

31Q.Wang and J.K.Johnson,J.Phys.Chem.B103,4809 (1999).

32A.Nikitin,H.Ogasawara,D.Mann,R.Denecke,Z.Zhang,

H.Dai,K.Cho,and A.Nilsson,Phys.Rev.Lett.95,

225507(2005).

33A.Chambers,C.Park,R.T.K.Baker,N.M.Rodrigez, J.Phys.Chem.B102,4253(1998).

34A.C.Ferrari,J.C.Meyer,V.Scardaci,C.Casiraghi,M.

Lazzeri,F.Mauri,S.Piscanec,D.Jiang,K.S.Novoselov, S.Roth,and A.K.Geim,Phys.Rev.Lett.97,187401 (2006).

35Y.Ferro and A.Allouche,Phys.Rev.B75,155438(2007). 36O.V.Yazyev,I.Tavernelli,U.Rothlisberger,and L.Helm, Phys.Rev.B75,115418(2007).

石墨烯性能简介

第一章石墨烯性能及相关概念 1 石墨烯概念 石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯狭义上指单层石墨，厚度为0.335nm，仅有一层碳原子。但实际上，10层以内的石墨结构也可称作石墨烯，而10层以上的则被称为石墨薄膜。单层石墨烯是指只有一个碳原子层厚度的石墨，碳原子-碳原子之间依靠共价键相连接而形成蜂窝状结构。完美的石墨烯具有理想的二维晶体结构，由六边形晶格组成，理论比表面积高达2.6×102m2 /g。石墨烯具有优异的导热性能(3×103W/(m?K))和力学性能(1.06×103 GPa)。此外，石墨烯稳定的正六边形晶格结构使其具有优良的导电性，室温下的电子迁移率高达1.5×104 cm2 / (V·s)。石墨烯特殊的结构、突出的导热导电性能和力学性能，引起科学界巨大兴趣，成为材料科学研究热点。 石墨烯结构图

2 石墨烯结构 石墨烯指仅有一个原子尺度厚单层石墨层片，由 sp2 杂化的碳原子紧密排列而成的蜂窝状晶体结构。石墨烯中碳 -碳键长约为 0.142nm。每个晶格内有三个σ键，连接十分牢固形成了稳定的六边状。垂直于晶面方向上的π键在石墨烯导电的过程中起到了很大的作用。石墨烯是石墨、碳纳米管、富勒烯的基本组成单元，可以将它看做一个无限大的芳香族分子，平面多环烃的极限情况就是石墨烯。 形象来说，石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构，看上去就像一张六边形网格构成的平面。在单层石墨烯中，每个碳原子通过 sp2 杂化与周围碳原子成键给构整流变形，每一个六边单元实际上类似苯环，碳原子都贡献出个一个未成键电子。单层石墨烯厚度仅0.35nm ，约为头发丝直径的二十万分之一。 石墨烯的结构非常稳定，碳原子之间连接及其柔韧。受到外力时，碳原子面会发生弯曲变形，使碳原子不必重新排列来适应外力，从而保证了自身的结构稳定性。 石墨烯是有限结构，能够以纳米级条带形式存在。纳米条带中电荷横向移动时会在中性点附近产生一个能量势垒，势垒随条带宽度的减小而增大。因此，通过控制石墨烯条带的宽度便可以进一步得到需要的势垒。这一特性是开发以石墨烯为基础的电子器件的基础。

以小见大的写作手法

微课以小见大的写作手法 今天我们一起来学习以小见大的写作手法。第一步我们要明确什么是以小见大？ （提问）某某同学，你对这四个字有什么了解？ 很好！首先从字面意思上看，以小见大是一个四字成语：以者，用也；见者，表现也。顾名思义，它的解释就是用小的表现大的。指通过小事可以看出道理，通过部分可以看出整体，那么作为一种写作手法，我们又要怎么去定义它呢？ 以小见大法，也称小中见大法，即文章作品中，通过小事件和细节来揭示重大主题写作方法。我们要抓住关键字来理解，这句话的关键字就是小事件细节和重大主题，分别是小和大的指代。 这种写作手法有哪些特点呢？ 从材料上来讲：在于抓住一事一物、一情一景；“以小见大”的基本点在于小，一事一物，一情一景都是小的选取对象。 从写法上来讲：从大处着眼、小处落笔；关键在于立意要高，要大，但要注意的是要在尽可能微小之处来体现立意的高大。 从表达效果上来讲：深入发掘，展开联想，为读者创造一个比现实生活更为广阔、更为深远的艺术境界。 （提问）那么有哪些文章用了“以小见大”的写作手法呢？某某同学，你来给大家简要介绍一下？（参考答案：鲁迅的很多作品都用了以小见大的手法，比如《药》就是通过写夏瑜的命运来写整个社会的悲惨命运。） 很好！其实这种写法在文章中比较常见。接下来我们具体来看看几个运用了“以小见大”手法的比较典型的例子： 说到“以小见大”的文章，大家可能第一想到的就是鲁迅先生的《一件小事》，《一件小事》是“以小见大”手法运用的一个典范，描写的是鲁迅出外搭乘人力车，人力车夫在本不用负责的情况下搀扶起被撞倒的老妇人，并将其送至警署的这么一件小事。这篇文章在选材上十分简单，就是日常生活中的一件极其平凡的小事，但从这么一件小事里却折射出了一个“下等人”的高尚的人格力量，这篇文章短小精悍，全文仅一千字左右，但却震撼了人们的心灵。 还有一个很典型的例子是巴金老人的《小狗包弟》，这篇文章选自《随想录》，作者通过描写一条小狗的故事来反映文革的现实，连一条小狗都不能逃过劫难，体现了在“文革”时代任何生命都不能免受侵害的现实。 这两篇文章都运用了“以小见大”的写作手法，而且都运用得非常成功，对小材料的细节描写激发了作者的真情实感，使得文章真实而且感人，达到了很好的效果。 那么以上两篇文章为例，我们来分析一下使用“以小见大”手法的好处？ （提问）同学们先来谈谈吧，某某同学，你是怎么看的？还有人补充吗？ 好，现在我们一起来总结一下： 1、这种艺术处理以一点观全面，给写作者带来了很大的灵活性和无限的表现力； （比如《一件小事》中作者只描写了一位人力车夫的故事，却能将其延伸到整个下层人民甚至整个社会，作者可以极尽表达自己的思想和情感） 2、为读者提供了广阔的想象空间，能产生丰富的联想；（比如从《小狗包弟》 中读者直接获得的情感体验是作者对包弟的歉疚和忏悔，但读者可以思考这份忏悔是否只是对包弟，忏悔又具有怎样的现实意义等，读者想象的空间很大）

智慧校园建设要点

2018年仙桃职业学院“智慧校园”建设要点 根据仙桃职业学院“智慧校园”建设实施方案要求，现将2018年仙桃职业学院“智慧校园”建设要点制定如下。 一、网络基础设置建设 1、网络建设 建设一个实用、高速、运行稳定可靠以及安全可控的校园网络，为学校的资源共享、教育教学、职业训练、学校管理和网络文化生活等校园信息化应用和服务提供满足服务质量要求的网络支撑环境，建设内容主要包括以下两个方面： （1）有线网络升级，对办公区、教学区的有线网络进行升级改造。 （2）无线网络全覆盖，实现办公区、教学区、生活区、活动区无线网全覆盖。 主体建设工程已完成，2018年完成信息点的增补和验收。（信息中心） 2、机房建设 建设建设一个安全、节能、高效的中心机房，构建高性能、高可用性、高安全性的网络系统、主机（服务器）系统、存储系统、数据备份和容灾系统、数据库系统等，为信息服务和信息化应用提供良好的支撑环境，建设内容主要包括以下几个方面： （1）供电系统的改造，为了保障机房用电稳定，从学院中心供

电房引专线到机房。 （2）空调系统升级，安装机房专用空调。 （3）安防系统建设，建设智能机房安防系统，实现自动报警、自动启动。 （4）环控系统建设，建设机房温度、湿度、火焰、烟雾以及设备运行状态的智慧控制系统，实现远程监控和操作。 主体建设工程已完成，2018年完成项目的验收。（信息中心） 二、基础运行平台建设 1、服务器虚拟化系统建设 建设一个稳定、安全、高效的数据中心，建设服务器虚拟化系统，对现有的服务器进行虚拟化管理，实现服务器资源的动态分配。（信息中心） 2、信息标准建设 根据教育部高校信息化建设的标准以及我院的实现情况，制定学院信息标准。（信息中心、各职能部门） 3、公共数据平台的建设 完善学校、专业、课程、教师、学生等基础数据，制定数据维护流程、设计数据管理平台，以保障数据的准确性、一致性和实时性。（信息中心） 4、数据交换平台建设 实现现有系统与数据中心的对接，打通系统间的壁垒，通过数据公共接口，将各系统的过程数据和结果数据存储到数据中心，实现数

石墨烯的制备与表征综述

氧化石墨烯还原的评价标准 摘要还原氧化石墨烯(RGO)是一种 有趣的有潜力的能广泛应用的纳米 材料。虽然我们花了相当大的努力 一直致力于开发还原方法,但它仍然 需要进一步改善,如何选择一个合适 的一个特定的还原方法是一个棘手 的问题。在这项研究中,还原氧化石 墨烯的研究者们准备了六个典型的 方法:N2H4·H2O还原,氢氧化钠还 原,NaBH4还原,水浴还原 ,高温还原以及两步还原。我们从四个方面系统的对样品包括：分散性,还原程度、缺陷修复程度和导电性能进行比较。在比较的基础上,我们提出了一个半定量判定氧化石墨烯还原的评价标准。这种评价标准将有助于理解氧化石墨烯还原的机理和设计更理想的还原方法。 引言 单层石墨烯,因为其不寻常的电子性质和应用于各个领域的潜力,近年来吸引了巨大的研究者的关注。目前石墨烯的制备方法,包括化学气相沉积(CVD)、微机械剥离石墨,外延生长法和液相剥离法。前三种方法因为其获得的石墨烯的产品均一性和层数选择性原因而受到限制。此外,这些方法的低生产率使他们不适合大规模的应用。大部分的最有前途生产的石墨烯的路线是石墨在液相中剥离氧化然后再还原,由于它的简单性、可靠性、大规模的能力生产、相对较低的材料成本和多方面的原因适合而适合生产。这种化学方法诱发各种缺陷和含氧官能团,如羟基和环氧导致石墨烯的电子特性退化。与此同时,还原过程可能导致发生聚合、离子掺杂等等。这就使得还原方法在化学剥离法发挥至关重要的作用。 到目前为止,我们花了相当大的努力一直致力于开发还原的方法。在这里我们展示一个简单的分类:使用还原剂(对苯二酚、二甲肼、肼、硼氢化钠、含硫化合物、铝粉、维生素C、环六亚甲基四胺、乙二胺(EDA) 、聚合电解质、还原糖、蛋白质、柠檬酸钠、一氧化碳、铁、去甲肾上腺素)在不同的条件(酸/碱、热处理和其他类似微波、光催化、声化学的,激光、等离子体、细菌呼吸、溶菌酶、茶溶液)、电化学电流,两步还原等等。这些不同的还原方法生成的石墨烯具有不同的属性。例如,大型生产水分散石墨烯可以很容易在没有表面活性稳定剂的条件下地实现由水合肼还原氧化石墨烯。然而,水合肼是有毒易爆,在实际使用的过程中存在困难。水浴还原方法可以减少缺陷和氧含量的阻扰。最近,两个或更多类型的还原方法结合以进一步提高导电率或其他性能。例如,水合肼还原经过热处理得到的石墨烯通常显现良好的导电性。

石墨烯基本特性

2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用高度定向的热解石墨首次获得了独立存在的高质量石墨烯，打破了传统的物理学观点:二维晶体在常温下不能稳定存在。两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯是一种碳原子分布在二维蜂巢晶体点阵上的单原子层晶体。被认为是构建所有其他维数石墨材料的基本单元，它可以包裹成零维的富勒烯，卷曲成一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨，如图所示。石墨烯晶体C-C键长为0.142nm，每个碳原子4 个价电子中的3 个通过σ键与临近的3个碳原子相连，S、Px 和Py3个杂化轨道形成强的共价键合，组成sp2杂化结构。这些σ键赋予了石墨烯极其优异的力学性质和结构刚性。拉伸强度高达130Gpa，破坏强度为42N/m，杨氏模量为1.0TPa,断裂强度为125Gpa 与碳纳米管相当。石墨烯的厚度仅为0.35nm左右，是世界上最薄的二维材料。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。（百度百科）石墨烯的硬度比最好的钢铁强100倍，甚至还要超过钻石，是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料。

石墨烯结构示意图（10） 石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。传统的半导体和导体，例如硅和铜，由于电子和原子的碰撞，传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量，2013年一般的电脑芯片以这种方式浪费了72%-81%的电能。而在石墨烯中，每个碳原子都有一个垂直于碳原子平面的σz轨道的未成键的p电子，在晶格平面两侧如苯环一样形成高度巡游的大π键，可以在晶体中自由高效的迁移，且运动速度高达光速的1/300，电子能量不会被损耗，赋予了石墨烯良好的导电性。晶格平面两侧高度巡游的大π键电子又使其具有零带隙半导体和狄拉克载流子特性宽频的光吸收和非线性光学性质, 以及室温下的量子霍尔效应等。常温

石墨烯介绍

获奖者2010年10月5日，2010年诺贝尔物理学奖被授予英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的研究。 PPT1安德烈·海姆，1958年10月出生于俄罗斯，拥有荷兰国籍，父母为德国人。1987 年在俄罗斯科学院固体物理学研究院获得博士学位。他于2001年加入曼彻斯特大学，现任物理学 教授和纳米科技中心主任。之前拥有此荣誉头衔的人包括卢瑟福爵士，卢瑟福于1907-1919年在曼 彻斯特大学工作。 他至今发表了超过150篇的文章，其中有发表在自然和科学杂志上的。他获得的奖项包括2007 年的Mott Prize和2008年的Europhysics Prize。2010年成为皇家学会350周年纪念荣誉研究教授。 在2000年他还获得“搞笑诺贝尔奖”——通过磁性克服重力，让一只青蛙悬浮在半空中。10年 后的2010年他获得诺贝尔物理学奖。 2010年医学奖：荷兰的两位科学家发现哮喘症可用过山车治疗。 和平奖：英国研究人员证实诅咒可以减轻疼痛。 PPT2康斯坦丁·诺沃肖洛夫，1974年出生于俄罗斯，具有英国和俄罗斯双重国籍。2004年在荷兰奈梅亨大学获得博士学位。是安德烈·海姆的博士生。 曼彻斯特大学目前任教的诺贝尔奖得主人数增加到4名，获得诺贝尔奖的历史总人数为25位。发现 石墨属于混晶，为片层结构，层内由共价键相连，层间由分子间作用力相连。共价键是比较牢固的，但分子间作用力（范德华力）小得多。因此，石墨的单层是牢固的，而层间作用力很小，极易脱落。 2004年，他们发现了一种简单易行的新途径。他们强行将石墨分离成较小的碎片，从碎片中剥离出较薄的石墨薄片，然后用一种特殊的塑料胶带粘住薄片的两侧，撕开胶带，薄片也随之一分为二。不断重复这一过程，就可以得到越来越薄的石墨薄片，而其中部分样品仅由一层碳原子构成——他们制得了石墨烯。 结构

石墨烯制备方法研究

石墨烯制备方法研究 具有优良的力学、电学、热学及电子学性质的石墨烯，近些年来成为研究的热点。简单介绍了石墨烯制备的主要方法，包括微机械分离法、化学插层法、加热SiC法及气相沉积法。 标签：石墨烯；制备方法 0 引言 自2004年Novoselov，K. S.等使用微机械剥离法从高定向热解石墨上剥离观测到石墨烯以来，碳元素同素异形体又增加了新的一员，其独特的性能和优良的性质引起了研究人员的极大关注，掀起了一波石墨烯的研究高潮。 石墨烯又称单层石墨，是只有一个C原子层厚度的石墨，是构建其他碳质材料的结构单元。通过SP2杂化成键，碳原子与周围三个碳原子以C-C单键相连，同时每个碳原子中未成键的一个π电子形成与平面垂直的π轨道。结构决定性质，石墨烯具有强度很大的C-C键，因此其具有极高的强度（其强度为130GPa，而无缺陷的石墨烯结构的断裂强度是42N/m）。而其可自由移动的π电子又赋予了石墨烯超强的导电性（石墨烯中电子的典型传导速率为8×105m/s）。同时，石墨烯还具有一系列奇特的电子特性，如反常的量子霍尔效应，零带隙的半导体以及电子在单层石墨片层内的定域化现象等。 规模化制备大批量石墨烯是石墨烯材料应用的第一步，已成为当前研究的重点。按照石墨烯的制备途径，可以将其制备方法分为两类：自上而下制备以及自下而上制备。顾名思义，简单地说自上而下途径是从石墨中获得石墨烯的方法，主要依靠物理过程处理石墨使其分层来得到石墨烯。自下而上途径是从碳的化合物中断裂化学键生长石墨烯的方法，主要依靠加热等手段使含碳化合物分解从而生长石墨烯。 1 自上而下制备石墨烯途径 自上而下途径是从石墨出发（又可称之为石墨途径），用物理手段如机械力、超声波、热应力等破坏石墨层与层之间的范德华力来制备单层石墨的方法。根据石墨处理方法的不同，又可细分为机械剥离法和化学插层法。前者是直接使用机械方法将石墨分层来获得石墨烯的方法。后者则是将石墨先用化学插层剂处理转换为容易分层的形式如石墨插层化合物，然后再对其处理来获得石墨烯。 这类方法的优点是原料来源广泛，制备操作较为简单，制备一般不需高温，对设备要求不是很高，但是这类方法是通过石墨分层得到的，得到的单层石墨混在石墨片层中，其分离比较困难，而且生成的石墨烯尺寸不可控。 1.1 机械剥离法

以小见大的亲情作文优秀3篇

以小见大的亲情作文优秀3篇 以小见大的亲情作文（一）： 生活中有许多感人的事，它们像海底的一颗颗珍珠，珍藏在我们心中！ 一个阳光明媚的早晨，院子尽是小鸟清脆的歌声――我该去上学了！ 爸爸推着自行车，我坐在后座准备带我去上学，正在跟妈妈描述昨晚做梦时的情形，并且用手比划着，爸爸什么也不知，只顾着往前走，就在准备要过门槛的那一刻，意外发生了。自行车往前一拱，顿时我身子倾斜，两手不知所措“蹼蹬”一声，我重重的摔倒在地。地下满是尖尖的石头，我的头流淌着鲜血，失声痛哭起来，这声足能够震动山岗。爸妈一看这情形着急起来，爸爸立刻抱起我，飞奔向医院，一边跑一边安慰我但是，不知是谁惹怒了雨神，突然下起蒙蒙细雨，随着时间一分一秒的过去，下起了倾蓬大雨，路上的行人见状纷纷回家，这时爸爸皱起了眉头，不管下着多大的雨，不管路地有多么滑，爸爸都紧紧地抱着我，大步向医院奔去，最后到医院了，爸妈的衣服全湿透了，而我却是浓浓的暖意，感动地泪水夺眶而出。 爸妈我爱您们！ 以小见大的亲情作文（二）： 以小见大的亲情 父亲也真搞笑，老远的给我送月饼来，还有两个梨和一小撮茶叶，这些东西加起来也不到车费的三分之一呢。

和同学们瓜分了月饼和梨，那一小撮茶叶却弄丢了。或许是当垃圾给扫掉了吧。我一翻垃圾篮，果然在那，幸好有袋子装着。 我把那茶叶倒进开水中，刚好能泡上一杯浓浓的茶。就是这杯浓热的茶，使我又一次不能入眠。一整个下午，我就静静地想着过去的事。 我们村子里的人除了待客和供神鬼，自我是很少喝茶的，连开水也难得喝上一口。渴了就舀上一大碗带点粥的米汤咕噜咕噜地灌下去。只有我们家，四姐弟都喜欢喝茶，而我母亲向来是不主张我们喝茶的，在她眼里喝茶跟喝药一个样，只是在吃多了油腻的东西的才特许我们喝上一两杯。但我们喝得多了，她也就不怎样管我们了，只是她还是一口也不喝，除非拉肚子。说来好笑，我母亲认为浓茶是能够治拉肚子的，我小时候就十分信奉这种说法。肚子不舒服了就偷一把茶叶塞进嘴里，用口水慢慢地将它泡软，然后就咀嚼起来，有时连渣也全吞了下去。虽然有点苦，但为了肚子，我那时就很勇敢，况且吃完后很长一段时间口中还甘甜甘甜的。我很喜欢那种感觉。也真是奇怪，那方法每次都灵验。我曾把这方法传授给别的小孩子，但他们都爱不了那苦。 我渐渐长大，再也不吃茶叶了，却还是喜欢喝茶，个性是早上起来，先泡上一杯浓茶再去刷牙洗脸运动，回来时那茶已差不多泡好了。捧上一本小说边喝边看，那真是人生一大快事。 这样的快事在学校里是享受不到的。因为学校里太热闹，生活节

石墨烯的制备方法概述

石墨烯的制备方法概述 1物理法制备石墨烯 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得,操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。 1.1机械剥离法 机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt等于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热 解石墨上剥离并观测到单层石墨烯，验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下：首先利用氧等离子在1mm厚的高 定向热解石墨表面进行离子刻蚀，当在表面刻蚀出宽20μm —2mm、5μm的微槽后，用光刻胶将其粘到玻璃衬底上， 再用透明胶带反复撕揭，然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声，最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中，利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。 但是这种方法存在一些缺点，如所获得的产物尺寸不易控制，无法可靠地制备出长度足够的石墨烯，因此不能满足工业化需求。

1.2取向附生法—晶膜生长 PeterW.Sutter等使用稀有金属钌作为生长基质，利用基质的原子结构“种”出了石墨烯。首先在1150°C下让C原子渗入钌中，然后冷却至850°C，之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面，在整个基质表面形成镜片形状的单层碳原子“孤岛”，“孤岛”逐渐长大，最终长成一层完整的石墨烯。第一层覆盖率达80%后，第二层开始生长，底层的石墨烯与基质间存在强烈的交互作用，第二层形成后就前一层与基质几乎完全分离，只剩下弱电耦合，这样制得了单层石墨烯薄片。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响制得的石墨烯薄片的特性。 1.3液相和气相直接剥离法 液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨(EG)(一般通过快速升温至1000°C以上把表面含氧基团除去来获取)加在某种有机溶剂或水中，借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。Coleman等参照液相剥离碳纳米管的方式将墨分散在N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中，超声1h后单层石墨烯的产率为1%，而长时间的 超声(462h)可使石墨烯浓度高达1.2mg/mL。研究表明，当溶剂与石墨烯的表面能相匹配时，溶剂与石墨烯之间的相互作用可以平衡剥离石墨烯所需的能量，能够较好地剥离石墨烯

石墨烯纤维纱的性能及其应用

石墨烯纤维纱的性能及其应用 石墨烯的发现 石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电性能最强的新型纳米材料，从2004年石墨烯在实验室被正式制备以来，受到全球广泛关注，被誉为“新材料之王”。在国内，相关技术人员通过打开分子链，嵌入金属模板，利用高科技高温煅烧这一航天技术，成功从玉米芯纤维素中研制出生物质石墨烯，全球首创，成为2016年纤维新秀。 用石墨烯纤维面料的独特功效 1、体温即可激发的远红外 石墨烯特有人体体温激发远红外功能，促进血液微循环，加速新陈代谢，有效放松肌肉缓解疲劳，用石墨烯纤维面料制作贴身衣物，亲肤能改善血液微循环，缓解慢性疼痛，有效改善人体亚健康。 2、抗菌抑菌 石墨烯纤维特有抗菌抑菌功能，有效抑制真菌的滋生，抑菌除臭功能显著。 3、吸湿透气 石墨烯纤维同时具有祛湿透气功能，能持久保持肌肤干爽，透气舒适，有效保护私处健康。 4、抗静电 天然抗静电功能，让穿着更舒适。 5、防紫外线 石墨烯纤维同时具防紫外线功能，无论制作贴身衣物还是外穿时装，功能同样出众。

石墨烯纤维的应用范围 、墨烯内暖纤维石墨烯内暖纤维是由生物质石墨烯与各类纤维复合而成的一种智能多功能纤维新材料，具备超越国际先进水平的低温远红外功能，集防静电等作用于一身。 石墨烯内暖纤维长丝、短纤规格齐全，短纤可与棉毛丝麻等纤维以及涤纶腈纶等其他各种纤维等其他各种纤维搭配混纺，长丝可与各种纤维交织，制备不同功能需求的纱线面料。 在纺织领域，可以制成袜类、婴幼服饰、家居面料、户外服装等。石墨烯内暖纤维的用途服装领域，还可以应用于车辆内饰、美容卫材、摩擦材料、过滤材料等。 墨烯内暖绒材料石墨烯内暖绒是由生物质石墨烯均匀分散于涤纶空白切片中进行共混纺丝生产而成。该技术既充分利用了可的低成本生物质资源，又将生物质石墨烯的功能充分展现到纤维中，获得了高性能、高附加值的新型纺织材料。石墨烯内暖绒材料具有远红外升温、保暖透气、抗静电等多功能特性，作为填充材料应用于棉被、羽绒服等，对提升纺织工业创新能力和推动高附加值产品开发具有重大意义和市场价值。

给材料作文

阅读下面的材料，根据要求作文。 1 21世纪，会带给我们些什么呢？面对新世纪的曙光，我们对新世纪有太多太多的渴望和憧憬，但也清楚地知道，不尽的未来带给我们的还有太多太多的未知以及什么都可能有的变数。 请以"新世纪，我的渴望和憧憬"为话题写一篇文章。 【要求】①立意自定；②文体不限；③题目自拟；④不少于800字。 【提示】本题属对象和时间的限制。写作时要注意"我"和"新世纪"，要写出自己的真情实感，要具有鲜明的时代感。 2 阅读下面一首短诗，根据要求作文。 散步的时候/ 我走直路/ 儿子却故意/ 把路走弯/ 我说/ 把路走直/ 就是捷径/ 儿子说/ 把路走弯/ 路就延长 请以"选择"为话题，写一篇抒发你对自己人生路的感受，或阐发你对人生路的看法的文章。【要求】①立意自定；②文体不限；③题目自拟；④不少于800字。 【提示】本题属范围的限制。作文选材范围是多方面的，如学生生活、社会生活、人生感悟、传统美德、哲理思辩等。本文内容一定是对"人生路"的感受或看法。 3 阅读下面的材料，根据要求作文。 人生有"四气"：奋发向上、百折不回的志气；铁面无私、令人敬畏的正气；披荆斩棘、舍生取义的勇气；求新求好、能做善做的才气。 请根据材料，以"人生的关键"为话题写一篇文章。 【要求】①立意自定；②文体不限；③题目自拟；④不少于800字。 【提示】本题属主旨的限制。文章主旨即为"四气"中的某一"气"，如：人生的关键是要有奋发向上、百折不回的志气。 4 阅读下面一则寓言，根据要求作文。 海滩上撒满了彩色的贝壳，一群孩子在拾着。一个孩子捡起一枚贝壳，随手又把它丢弃。他已经寻找了一个下午，始终没有找到自己心目中那枚最美、最稀罕的贝壳。夕阳西下，海与天连成一片深深的蓝色，他的伙伴们已经捡了满满一篮子贝壳，只有他仍然拖着沉重的脚步在海滩上寻找…… 请以寓言的寓意为话题写一篇文章。 【要求】①不得只改写、扩写材料；②文体不限；③题目自拟；④不少于800字。 【提示】本题属主旨的限制。这则寓言实际上讲的是人们对人生目标的两种态度：或执着追求崇高的理想，或脚踏实地从小事做起。 5 阅读下面的材料，根据要求作文。 宋朝大文豪苏轼读到王安石的《咏菊》"昨夜西风过园林，吹落黄花满地金"后，认为菊花并不落瓣，于是随后写道："秋花不比春花落，说与诗人仔细吟。"后来苏轼调任黄州团练副使，在重阳节后的一天步入菊园，只见满地铺金，枝上已无一朵菊花，到此才知，同为菊花竟也有落瓣与不落瓣之分。

前沿讲座石墨烯研究进展

石墨烯 世界2010年最大的科学笑话？ 是“石墨薄片”获2010世界诺贝尔物理学奖? 获奖理由是说：获奖科学家用小学生使用的铅笔，在纸上涂抹下铅笔芯中的石墨粉，再用胶粘纸，进行反复粘贴，石墨粉变薄，而能创造出天下奇迹。也就是石墨粉越薄，强度越大，强得能超过钢铁100倍？越薄越能耐高温？越薄越有超导电性？而没有任何事实根据支持，竟然获奖。 “石墨薄片”获奖，被推荐和评选为2010世界最大笑的理由是：因为在宇宙间，在世界上找不到，永远也找不到，物质越薄，强度越大，越能耐高温，电阻越小的物质和事实存在,诺贝尔奖又是世界上的大事。而宇宙间有数不尽的大自然机器早已作了上百亿年的试验，证据事实数据堆山塞海。人类也进行了数不尽的物质材料验证实验，事实证据也无处不在。无不说明在地球上，人世间绝对没有，物质越薄强度越大……的物质和事实存在。难道宇宙和人类早已进行了千年，万年……. 的辛苦实验，还不如用铅笔在纸上毫无事实根据的胡乱画圈？而世界顶级的科学家们，则对大自然的事实视而不见，就此胡乱的相信和评选.....，还有我们更多无知的吹捧，难道不是天下的大笑话？如果您不相信可以去自作小学生的实验，去看一看变相批评瑞典皇家科学院，2010年物理学评审委员会的建议文章，就会更明白。当

然还有在自由的环境下，用“石墨诺贝尔笑话奖”这个题目就能看到成千上万的科学精英们，对此问题是怎么说的？又是怎么样去看？

科学家将石墨烯聚光能力提高20倍 据美国物理学家组织网8月30日报道，英国科学家表示，他们对石墨烯的最新研究表明，让石墨烯与金属纳米结构结合可将石墨烯的聚光能力提高20倍，改进后的石墨烯设备有望在未来的高速光子通讯中用作光敏器，让速度为现在几十倍的超高速互联网成为现实。相关研究发表于《自然—通讯》杂志上。 2010年，英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃谢洛夫因在石墨烯研究领域的突出贡献而荣膺诺贝尔奖。现在，他们和剑桥大学科学家做出了这项最新发现，为提高互联网和其他通讯设施的速度铺平了道路。 此前科学家们就发现，将两根紧密排列的金属丝放在石墨烯上方，用光照射于其上会产生电力，这个简单的设备其实是一个基本的太阳能电池。更重要的是，因为石墨烯内的电子拥有高流动性和高速度等独特属性，石墨烯设备处理数据的速度可能是目前最快的互联网光缆的几十倍甚至几百倍。 然而，迄今为止，这些极富应用潜力的设备在实用过程中一直遭遇聚光效率低下这一瓶颈，石墨烯只能吸收照射于其上的3%的光线来产生电力，其余光线全成了“漏网之鱼”。

智慧校园宿舍管理系统安装使用说明书v1.2

PM-03-005-04 成都易科士信息产业有限公司 研发中心 高校宿舍管理系统 软件安装使用说明书 本文档是成都易科士信息产业有限公司文档。任何使用、复制、公开此文档的行为都必须经过成都易科士信息产业有限公司的书面允许。

前言 概述 本文档介绍大中专院校宿舍管理系统的软件的安装和使用。 读者对象 本文档（本指南）适用于所有使用该系统对的用户。 符号约定 在本文中可能出现下列标志，它们所代表的含义如下。 修改记录 修改记录累积了每次文档更新的说明。最新版本的文档包含以前所有文档版本的更新内 容。

目录 前言 (ii) 1 产品说明 (6) 1.1 概述 (6) 1.2 目标 (6) 2 技术规格说明 (7) 2.1 软件版本 (7) 3 系统安装手册 (7) 3.1 数据库初始化 (7) 3.2 服务端安装 (9) 3.3 客户端安装 (9) 4 服务端操作使用说明 (10) 4.1 服务端配置概述 (10) 4.1.1 如何配置数据库？ (10) 4.1.2 备份计划 (10) 4.1.3 如何注册信息? (11) 5 客户端操作使用说明 (12) 5.1 系统主要功能概述 (12) 5.1.1 基础信息管理 (12) 5.1.2 公寓信息管理 (12) 5.1.3新生入住管理 (12) 5.2 系统详细功能一览 (12) 5.3登录 (13) 5.4系统相关配置 (14) 5.4.1 系统相关配置 (14) 5.4.2 登录设置 (16) 5.4.3 密码修改 (17) 5.5 基础信息配置 (17) 5.5.1 物品种类管理 (17) 5.5.2 学年学期管理 (22) 5.5.3代码字典 (23) 5.5.4校区管理 (23) 5.5.5院系管理 (23) 5.5.6专业管理 (24) 5.5.7班级管理 (25) 5.5.8辅导员管理 (26)

石墨烯薄膜制备方法研究

北京化工大学本科生毕业论文

题目石墨烯薄膜制备方法研究 诚信申明 本人声明： 所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究生成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其他教育机构的学位或证书而是用过的材料，其他同志对研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。本科生签名：日期：年月日

本科生毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：石墨烯薄膜制备方法研究 学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工0805 学生：艾东东指导教师（含职称）：元炯亮副教授专业负责人：刘晓林 1．设计（论文）的主要任务及目标 主要任务：（1）利用Hummers法制备氧化石墨； （2）利用电化学还原法制备石墨烯。 主要目标：配置一定浓度的氧化石墨溶液，导电玻璃作为基底，将氧化石墨溶液涂于导电玻璃表面，在恒电压下还原氧化石墨，制得薄层石墨烯。 2．设计（论文）的基本要求和内容 了解石墨烯国内外的研究现状和发展趋势，以及有关石墨烯的一些制备方法和表征手段，掌握基本的实验操作技能，学会分析实验结果。毕业论文完成后应具备独立进行研究的能力。 3．主要参考文献 [1] 朱宏伟，徐志平，谢丹等.石墨烯-结构、制备方法与性能表征[M].北京：清华大学出版社，2011:36～45 [2]郭鹏.石墨烯的制备、组装及应用研究[D],北京：北京化工大学，2010 [3] Hummers W S, Offeman R E, Preparation of graphite oxide[J].J Am Chem Soc, 1958,80(6):1339 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1 前期文献查阅并准备开题2012.2.15～2012.2.29 2 进行相关实验，处理实验数据，分析结果2012.3.1～2012.5.1 3 总结实验结果，编写实验论文2012.5.1～2012.5.20 4 完善毕业论文，进行相关的修改2012.5.20～2012.5.30 5 准备毕业答辩及毕业相关的工作2012.5.30～2012.6.5

石墨烯的性能与应用

ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 《材料物理》期末论文 石墨烯的性能及应用 学院名称：数理学院 专业班级：应用物理学11-1班 学生姓名：邢俊俊 学号： 201111020026 2014年6月

石墨烯的性能及应用 摘要：石墨烯其貌不扬，其微片看上去就好像是棉花一样的黑色絮状物，可它为什么如此受追捧？答案其实并不复杂。因为它太轻薄了，只有一个原子厚度，却又非常坚硬。除此之外，它还拥有优秀的导热性、极低的电阻率。在轻薄坚固的同时，它还几乎是完全透明的。这些特性让研究者们能够创造出无限的可能性，无怪乎石墨烯横空出世之时业界震惊。 关键词：石墨烯、新材料、物质、科技 Abstract:Graphene does not seem good, its microchip looks like black cotton floc, but why it can be so popular these days? The answer is not complicated. Because it is so thin and only has one atom thick, it is very hard, however. In addition, it has excellent thermal conductivity and low resistivity. It is in strong light while almost completely transparent. These features allow the researchers are able to create infinite possibilities, no wonder when the industry turned out of graphene shocked. Key words: Graphene, new materials, substances, Technology 1、前言： 石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆(Andre Geim)和康斯坦丁?诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸

智慧校园视频监控安防方案解析【最新版】

智慧校园视频监控安防方案解析 本方案将以物联网技术为基础围绕校园进行全方位、全天候的全面安全防范，最大限度的降低各种安全隐患，建成一套以学校为中心的智能化视频监控系统解决方案。 一、需求分析 1、高清智能监控需求 校园安全越来越受全社会瞩目，夜间幽暗的校园环境隐藏着诸多危机，传统监控系统在夜间必须启动红外灯补光，因此视频被迫转为黑白画面，一旦危机发生，黑白视频在画面上会丢失许多色彩上的细节，给事后查证工作造成一定困难。被动式监控系统并不能制止安全事件的发生，因此需要建设一套高清晰、智能化的监控系统，提前发现危险，及时制止，将危险降到最低，营造一个安全、温馨的校园环境。 2、人员管理需求 学生安全问题一直以来都是校方和学生家长最重视的问题，保护学生在上学期间安全有保障、不受到来自外界的安全威胁是校方的职

责所在，也是学生家长们选择孩子入学场所最关心的条件之一。为了保障学生在上学时安全到校，放学时安全离校，在校期间不受到来自外界不良分子的安全威胁，需要对进出学校的外来人员进行有效管理，对校门外潜在风险降到最低。 3、车辆管理需求 为维护校内师生良好的工作和生活秩序，保障师生人身安全，减少各类事故发生，营建良好的校园环境，需要对进出学校的车辆做智能化管理，通过人为的手段无法做到24小时有效的管理，需要借助技术手段，实现校园车辆的有效管理，针对教职工车辆进行自动识别放行，对外来车辆进行识别并提醒登记。 4、应急处理需求 校园安保工作的主要任务是打造一个和谐、舒适的平安校园，但即使校园安防工作做得非常完善，还是有可能存在很多突发事件，给校园安保工作带来很大的压力。过去校园视频监控系统主要用于事后的追溯，缺乏提供事前预警、事中处理的机制。因此，如何进行全局资源的调度整合，快速处理此类突发事件，争取更多的主动性，尽可能的降低事件的影响，也成为校园安防需要解决的问题。

石墨烯的制备方法

一．文献综述 随着社会的发展，人们对材料的要求越来越高，碳元素在地球上分布广泛,其独特的物理性质和多种多样的形态己逐渐被人类发现、认识并利用。1924年 确定了石墨和金刚石的结构;1985年发现了富勒烯；1991年发现了碳纳米管；2004年,曼彻斯特大学Geim等成功制备的石墨烯是继碳纳米管被发现后富勒烯 家族中又一纳米级功能性材料，它的发现使碳材料领域更为充实,形成了从零维、一维、二维到三维的富勒烯、碳纳米管、石墨烯以及金刚石和石墨的完整系统。而2004年至今,关于氧化石墨烯和石墨烯的研究报道如雨后春笋般涌现，其已 成为物理、化学、材料学领域的国际热点课题。 制备石墨烯的方法有很多种，如外延生长法，氧化石墨还原法，CVD法， 剥离-再嵌入-扩涨法以及有机合成法等。在本文中主要介绍氧化石墨还原法。 除此之外，还对其的一些性能进行表征。 二．石墨烯材料 2.1石墨烯材料的结构和特征 石墨烯(gr即hene)是指碳原子之间呈六角环形排列的一种片状体,由一层 碳原子构成,可在二维空间无限延伸,可以说是严格意义上的二维结构材料,同时,它被认为是宇宙上最薄的材料[`2],也被认为是有史以来见过的最结实的材料。 ZD结构的石墨烯具有优异的电子特性,且导电性依赖于片层的形状和片层数,据悉石墨烯是目前已知的导电性能最出色的材料,可运用于导电高分子复合 材料,这也使其在微电子领域、半导体材料、晶体管和电池等方面极具应用潜力。有专家指出,如果用石墨烯制造微型晶体管将能够大幅度提升计算机的运算速度,其传输电流的速度比电脑芯片里的硅元素快100倍。近日,某科技日报称,mM的 研究人员展示了由石墨烯材料制作而成的场效应晶体管(FET),经测试,其截止频率可达100吉赫兹(GHz),这是迄今为止运行速度最快的射频石墨烯晶体管。石 墨烯的导热性能也很突出,且优于碳纳米管。石墨烯的表面积很大,McAlliste: 等通过理论计算得出石墨烯单片层的表面积为2630扩/g,这个数据是活性炭的 2倍多,可用于水净化系统。

石墨烯的结构、制备、性能及应用研究进展

. . .. . . 报告题目：石墨烯的结构、制备、性能及应用研究进展 一、书目信息： 二、评分标准 1.格式规、容简明扼要。报告中引用的数据、观点等要注明出处20分 2. 报告结构合理，表述清晰20分 3. 石墨烯的结构、性能、制备方法概述正确、新（查阅5篇以上的文献）20分 4. 石墨烯的应用研究进展概述（文献）全、新（查阅5篇以上的文献）20分 5. 心得及进一步的研究展望真实，无抄袭与剽窃现象20分 三、教师评语 请根据写作容给定成绩，填入“成绩”部分。 注1：本页由报告题目、书目信息有学生填写，其余由教师填写。提交试卷时含本页。学生从第二页开始写作，要求见蓝色字体部分。 注2：“阅卷教师评语”部分请教师用红色或黑色碳素笔填写，不可用电子版。无“评语”视为不合规。注3：不符合规试卷需修改规后提交。 摘要 碳是自然界中万事万物的重要组成物质，也是构成生命有机体的主要元素。石墨和金刚石是两种典型的单质碳，也是最早为人们所熟知的两种碳的三维晶体结构，属于天然矿

密封线 石。除石墨和金刚石外，碳材料还包括活性炭、碳黑、煤炭和碳纤维等非晶形式。煤是重 要的燃料。碳纤维在复合材料领域有重要的应用。20 世纪80 年代，纳米材料与技术获得 了极大的发展。纳米碳材料也是从这一时期开始进入历史的舞台。1985 年，由60 个碳原 子构成的“足球”分子：C60被三位英美科学家发现。随后，C70、C86等大分子相继出现， 为碳家族添加了一大类新成员：富勒烯。富勒烯是碳的零维晶体结构，它们的出现开启了 富勒烯化学新篇章。三位发现者于1996 年获诺贝尔化学奖。1991 年，由石墨层片卷曲 而成的一维管状纳米结构：碳纳米管被发现。如今，碳纳米管已经成为一维纳米材料的典 型代表。发现者饭岛澄男于2008 年获卡弗里纳米科学奖。2004 年，一位新成员：石墨 烯，出现在碳材料的“家谱”中。石墨烯的发现者，两位英国科学家安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov）于2010 年获诺贝尔物理学 奖。 关键词：碳材料复合材料晶体结构 1 石墨烯的结构 石墨烯是sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的排列成蜂窝状六角平面晶体。在单层石墨烯中，碳碳键长为0.142nm，厚度只有0.334nm。石墨烯是构成下列碳同素异型体的基本单元：例如：石墨，碳纳米管和富勒烯。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。 2 石墨烯的制备 2.1 物理法制备石墨烯 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得, 操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。 2.1.1机械剥离法 机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt 等[1]于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热解石墨上剥离并观测到单层石墨烯，验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下：首先利用氧等离子在 1 mm厚的高定向热解石墨表面进行离子刻蚀，当在表面刻蚀出宽20 μm—2 mm、深 5 μm的微槽后，用光刻胶将其粘到玻璃衬底上，再用透明胶带反复撕揭，然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声，最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中，利用德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。 2.1.2取向附生法—晶膜生长

作文要素

[一】搞清楚各种文体的结构，要素。 1，记叙文：第一，要交代明白。无论记人记事，还是写景状物，一般都要交代明白时间、地点、人物、起因、经过、结果。否则文章就不完整。 第二，线索清楚。虽然观察的角度、记述的方式可以不同，但每一篇文章都应当有一条关联材料、统贯全篇的中心线索，否则文章就会松散。 第三，人称要一致。无论用第一人称“我”记述，还是用第三人称“他”记述，都要通篇一贯。 第四，要有条理。一篇好的记叙文，最重要的就是条理。乱七八糟的文章，就算是字字珠玑、妙语连珠也不受青睐。 记叙文以记叙为主，但往往也间有描写、抒情和议论，不可能有截然的划分。它是一种形式灵活、记叙事件的文体。 记叙文一般由时间（指事件发生的时间）、地点（指事件发生的地方）、人物（指事件的中心人物）、事件（起因、经过、结果）构成。 2，议论文：议论文是对某个问题或某件事进行分析、评论，表明自己的观点、立场、态度、看法和主张的一种文体。议论文有三要素，即论点、论据和论证。 议论文有三要素：论点、论据、论证。 根据题目写出一个观点，再加以阐述说明，重要的是要有说服能力，三要素缺一不可，下面的仔细看看，以后就可以多试着写作，这样作文才可以有长进。此外，还要多记一些名言警句和名人事例，以便在作文中更好的应用。 3，说明文；第一，内容上的科学性。说明文的内容必须真实准确，以确凿的材料为依据，如实反映客观事物的特征、本质及规律，具有严密的科学性。 第二，结构上的条理性。事物和事理有时往往是比较复杂的，为了给读者以明确的认识，说明其特征时必须有一定的条理和顺序。常见的说明顺序有时间顺序(程序顺序也是时间顺序的一种)、空间顺序和逻辑顺序。这种说明顺序往往体现在文章的结构层次上，所以阅读说明文时，理清结构层次与把握说明顺序是一致的。 第三，语言的准确性。说明文的实用性很强，语言表达“失之毫厘”，其结果就会“谬以千里”，所以说明文语言要求准确无误，给读者以科学的认识。在科技飞速发展的今天，说明文的应用越来越广泛，各门学科的教科书、科普读、知识小品、解说词、说明书等都是说明文。可以说，说明文和我们日常学习、生活、工作有着非常密切的联系。 说明方法：常见的说明方法有举例子、作引用、分类别、列数字、作比较、列图表、下定义、作诠释、打比方、摹状貌、作假设这11种。 小学常见的有：举例子、列数字、打比方、分类别、作比较。 中学常见的有：举例子、列数字、打比方、分类别、作比较、作引用、画图表、下定义、作诠释、摹状貌。 “作假设”小学和初中不常用，一般是到高中和大学才可能学到。 【二】定题目 题目不宜抽象，最好简单明了，太过抽象导致扣分；范围要小，题目范围大了，导致自己在写作时思路乱，也导致老师难以阅读。 【三】作文开头，结尾。 开头，结尾不宜超出第五行{100字}，特别是中考，容易扣分。开头结尾都要点题，中心思想要突出，尽量引出下文，最好开门见山。开头第一句要考虑清楚，第一句容易影响后面的思路。 【四】技巧 一、一种体裁