石墨烯粉體材料：從基礎(chǔ)研究到工業(yè)應(yīng)用

1章 石墨烯粉體材料簡介
1.1 石墨及石墨烯早期研究
1.2 石墨烯的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.2.1 電學(xué)性質(zhì)
1.2.2 力學(xué)特性
1.2.3 熱傳導(dǎo)性能
1.2.4 光學(xué)特性
1.2.5 化學(xué)反應(yīng)特性
1.3 石墨烯材料的分類
1.4 石墨烯粉體材料
1.5 石墨烯材料應(yīng)用領(lǐng)域
1.6 石墨烯粉體材料工業(yè)應(yīng)用要求
1.7 小結(jié)
參考文獻
第2章 石墨烯粉體材料的制備方法及工藝
2.1 石墨烯材料的制備方法
2.1.1 機械剝離法
2.1.2 碳納米管縱向剪切法
2.1.3 外延生長法
2.1.4 有機合成法
2.1.5 化學(xué)氣相沉積法
2.1.6 氧化還原法
2.1.7 石墨插層法
2.1.8 電化學(xué)法
2.1.9 液相剝離法
2.1.10 氣相等離子電弧法
2.2  石墨烯粉體工業(yè)制備工藝的分類評析
2.2.1氧化還原法
2.2.2 機械剝離法
2.2.3液相剝離法
2.2.4 電化學(xué)法
2.2.5 氣相等離子法
2.3 小結(jié)
參考文獻
第3章 石墨烯粉體材料表征技術(shù)和標(biāo)準
3.1 表面形態(tài)表征
3.1.1光學(xué)顯微鏡
3.1.2掃描電子顯微鏡
3.1.3透射電子顯微鏡
3.1.4掃描隧道顯微鏡
3.1.5 原子力顯微鏡
3.2 結(jié)構(gòu)性能與譜學(xué)表征
3.2.1紅外光譜
3.2.2紫外-可見吸收光譜
3.2.3 X射線光電子能譜
3.2.4碳-13核磁共振波譜
3.2.5拉曼光譜
3.2.6 X射線衍射
3.3 宏觀性質(zhì)表征
3.3.1 比表面積測試
3.3.2 灰分測試
3.3.3 堆密度測試
3.3.4 熱重分析
3.3.5 元素分析
3.3.6 氧化石墨烯表面基團的滴定分析
3.4 石墨烯粉體材料的物理性質(zhì)表征
3.4.1 電學(xué)性能測試
3.4.2 熱學(xué)性能測試
3.4.3 力學(xué)性能測試
3.5 石墨烯粉體材料的標(biāo)準制定及現(xiàn)狀
3.6 小結(jié)
參考文獻
第4章 功能化石墨烯粉體、漿料和三維材料制備及應(yīng)用
4.1 石墨烯粉體功能化
4.1.1 石墨烯的共價鍵功能化
4.1.2 石墨烯的非共價鍵改性
4.1.3 石墨烯摻雜
4.2 石墨烯分散液
4.2.1 石墨烯的物理分散法
4.2.2 石墨烯的化學(xué)改性法
4.2.3 分散劑分散法
4.2.4 用于分散石墨烯的溶劑
4.3 三維石墨烯的制備
4.3.1 化學(xué)氣相沉積法/模板法
4.3.2 溶液自組裝法
4.3.3 定向流動組裝法
4.3.4 化學(xué)交聯(lián)法
4.3.5噴霧干燥法
4.3.6 3D打印技術(shù)與激光還原技術(shù)
4.3.7 三維石墨烯的應(yīng)用
4.4 小結(jié)
參考文獻
第5章 石墨烯粉體材料在鋰離子電池中的應(yīng)用
5.1 概述
5.1.1 鋰離子電池的工作原理
5.1.2 鋰離子電池的組成
5.1.3 鋰離子電池目前存在的問題
5.2 鋰離子電池材料的設(shè)計
5.3 石墨烯在鋰離子電池正極材料中的應(yīng)用
5.3.1 石墨烯在層狀正極材料（LiCoO2）中的應(yīng)用
5.3.2 石墨烯在尖晶石型正極材料（LiMn2O4）中的應(yīng)用
5.3.3 石墨烯在橄欖石型正極材料（LiFePO4、LiMnxFe1-xPO4）中的應(yīng)用
5.3.4 石墨烯在三元素正極材料（NCM、NCA）中的應(yīng)用
5.4 石墨烯在鋰離子電池負極材料中的應(yīng)用
5.4.1 石墨烯負極材料
5.4.2 石墨烯-金屬氧化物復(fù)合物
5.4.3 石墨烯在硅基負極材料中的應(yīng)用
5.4.4 石墨烯在錫基負極材料中的應(yīng)用
5.4.5 石墨烯在鈦基負極材料中的應(yīng)用
5.5石墨烯在鋰離子電池材料中的其他應(yīng)用
5.5.1 石墨烯作為導(dǎo)電添加劑
5.5.2 石墨烯作為電極的基體材料
5.6 石墨烯在新型鋰電池中的應(yīng)用
5.6.1 石墨烯在柔性鋰離子電池中的應(yīng)用
5.6.2 石墨烯在鋰硫電池中的應(yīng)用
5.6.3 石墨烯在鋰空氣電池中的應(yīng)用
5.7 石墨烯在鋰離子電池?zé)峁芾碇械膽?yīng)用
5.8 石墨烯在鋰離子電池集流體中的應(yīng)用
5.9 小結(jié)
參考文獻
第6章石墨烯粉體材料在超級電容器中的應(yīng)用
6.1 超級電容器電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
6.1.1制備方法
6.1.2 電極材料
6.1.3產(chǎn)業(yè)化進程
6.2 石墨烯在超級電容器中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)
6.2.1 石墨烯的技術(shù)優(yōu)勢
6.2.2 石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進展
6.2.3 石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用挑戰(zhàn)
6.3 石墨烯的有效比表面積
6.3.1 造孔
6.3.2 層間控制
6.3.3 氣凝膠（自組裝）
6.3.4 模板法組裝
6.3.5 石墨烯復(fù)合材料
6.4柔性器件的挑戰(zhàn)與前景
6.5 小結(jié)
參考文獻
第7章 石墨烯粉體材料在燃料電池中的應(yīng)用
7.1 引言
7.2 石墨烯基復(fù)合納米顆粒的制備
7.2.1 石墨烯基金屬納米顆粒的制備
7.2.2 石墨烯基過渡金屬化合物的制備
7.3 石墨烯粉體材料在催化中的應(yīng)用
7.3.1 醇類氧化反應(yīng)
7.3.2 氧還原反應(yīng)
7.3.3 析氧反應(yīng)
7.3.4 析氫反應(yīng)
7.3.5 光催化
7.4 小結(jié)
參考文獻
第8章 石墨烯粉體材料在生物傳感器及醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用
8.1 石墨烯生物利用基礎(chǔ)
8.2 生物分子分析
8.2.1 生物小分子分析
8.2.2 生物大分子檢測
8.2.3 DNA檢測
8.3生物成像和診斷
8.4 藥物輸送
8.4.1 GO和rGO負載藥物分子
8.4.2 功能修飾GO和rGO對藥物分子的負載
8.4.3 pH 和光熱效應(yīng)控制GO和rGO表面藥物釋放
8.4.4 GO和rGO對生物大分子的載入
8.5 輔助治療
8.6 組織培養(yǎng)、生物工程與3D石墨烯
8.6.1 組織培養(yǎng)
8.6.2 增殖作用
8.6.3 醫(yī)用涂層材料
8.6.4 骨組織和3D打印材料
8.7 殺菌作用
8.8 石墨烯在智能穿戴領(lǐng)域的應(yīng)用
8.9 石墨烯的毒性及毒理研究
8.10小結(jié)
參考文獻
第9章 石墨烯粉體材料在環(huán)境保護領(lǐng)域的應(yīng)用
9.1石墨烯結(jié)構(gòu)特點及其在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用需求
9.2 石墨烯的吸附性能在環(huán)保中的應(yīng)用
9.2.1 石墨烯用于水體重金屬吸附
9.2.2 石墨烯對水中有機污染物吸附
9.2.3 石墨烯在氣體吸附上的應(yīng)用
9.3 石墨烯納米復(fù)合材料在光催化降解中的應(yīng)用
9.3.1 石墨烯/TiO2復(fù)合材料
9.3.2 石墨烯與其他金屬氧化物形成的復(fù)合材料
9.4 石墨烯粉體在環(huán)境檢測方面的應(yīng)用
9.4.1 石墨烯檢測重金屬
9.4.2 石墨烯在有機污染物檢測領(lǐng)域的應(yīng)用
9.4.3 石墨烯在有害氣體檢測領(lǐng)域的應(yīng)用
9.5 石墨烯在海水淡化中的應(yīng)用
9.5.1 石墨烯海水淡化膜的作用機理
9.5.2 石墨烯材料海水淡化膜
9.5  小結(jié)
參考文獻
10章石墨烯粉體材料涂料領(lǐng)域中的應(yīng)用
10.1 石墨烯概述
10.2 涂料成分、制備工藝及與石墨烯的相互作用
10.3 石墨烯涂料的制備方法
10.4 石墨烯防腐涂料
10.4.1 石墨烯防腐涂層的特點
10.4.2 石墨烯的防腐機制
10.4.3 石墨烯防腐涂料的研究現(xiàn)狀
10.5石墨烯和涂料性能的相互關(guān)系
10.5.1石墨烯含量
10.5.2 尺寸及氧化度
10.5.3 分散性
10.5.4 溶劑
10.5.5 石墨烯改性
10.6 石墨烯在導(dǎo)電涂料領(lǐng)域的應(yīng)用
10.7石墨烯在防火涂料中的應(yīng)用
10.8 石墨烯在建筑涂料中的應(yīng)用
10.9 石墨烯在散熱涂料中的應(yīng)用
10.10 石墨烯在高強度高耐候涂料中的應(yīng)用
10.11 石墨烯在抗菌/催化降解涂料中的應(yīng)用
10.12 石墨烯在其他功能涂料中的應(yīng)用
10.13 小結(jié)
11章  石墨烯粉體在高分子復(fù)合材料領(lǐng)域的應(yīng)用
11.1 高分子材料的表征技術(shù)
11.2 石墨烯/高分子復(fù)合材料的制備技術(shù)
11.2.1 石墨烯與高分子的簡單共混
11.3.2 改性石墨烯/高分子復(fù)合材料
11.3.3 石墨烯表面的共價鍵修飾
11.3.4 石墨烯表面的非共價鍵修飾
11.3 石墨烯/高分子復(fù)合材料的性能
11.4.1 力學(xué)性能
11.4.2 電學(xué)性能
11.4.3 熱學(xué)性能
11.5 石墨烯/高分子復(fù)合材料的應(yīng)用
11.5.1 石墨烯/高分子復(fù)合材料在電子材料中的應(yīng)用
11.5.2 石墨烯/高分子復(fù)合材料在可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用
11.5.3 石墨烯/高分子復(fù)合材料在功能材料中的應(yīng)用
11.5.4 石墨烯/高分子復(fù)合材料在膜材料中的應(yīng)用
11.5.5 石墨烯/高分子復(fù)合材料在彈性體中的應(yīng)用
11.6 小結(jié)
參考文獻
12章 石墨烯材料在熱管理材料領(lǐng)域的應(yīng)用
12.1 碳材料的熱導(dǎo)率
12.2石墨烯熱測量技術(shù)
12.2.1 單層石墨烯導(dǎo)熱率的測量
12.2.2 石墨烯膜熱導(dǎo)率的測量
12.3 石墨烯的導(dǎo)熱特性
12.4 石墨烯導(dǎo)熱膜
12.4.1 石墨烯導(dǎo)熱膜的制備方法
12.4.2石墨烯導(dǎo)熱膜的技術(shù)要點
12.4.5 工業(yè)涂布制備方法
12.4.6 石墨烯散熱材料在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用
12.5 石墨烯導(dǎo)熱復(fù)合材料
12.5.1 石墨烯-聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)熱機制
12.5.2 石墨烯-聚合物復(fù)合材料熱導(dǎo)率的影響因素
12.5.3 石墨烯-聚合物復(fù)合材料在發(fā)光二極管中的應(yīng)用
12.6 石墨烯導(dǎo)熱硅膠
12.6.1 石墨烯導(dǎo)熱硅膠的導(dǎo)熱機理
12.6.2 石墨烯導(dǎo)熱硅膠的高導(dǎo)熱機理
12.6.3 石墨烯導(dǎo)熱硅膠熱導(dǎo)率的影響因素
12.6.4 石墨烯導(dǎo)熱硅膠的制備工藝
12.7 石墨烯涂料
12.8 石墨烯相變材料
12.9 石墨烯發(fā)熱器件
12.10 小結(jié)
參考文獻
13章 石墨烯粉體材料在導(dǎo)電油墨領(lǐng)域的應(yīng)用
13.1 油墨的成分及作用
13.1.1 顏料
13.1.2 助劑及功能助劑
13.1.3 黏結(jié)劑
13.1.4 溶劑
13.2 導(dǎo)電油墨分類及發(fā)展方向
13.2.1金屬類導(dǎo)電油墨
13.2.2 高分子導(dǎo)電油墨
13.2.3 導(dǎo)電油墨發(fā)展方向
13.2.4碳基及碳納米材料導(dǎo)電油墨
13.3 石墨烯導(dǎo)電油墨
13.3.1用于導(dǎo)電油墨的石墨烯生產(chǎn)方法
13.3.2 石墨烯油墨制備技術(shù)
13.3.3石墨烯導(dǎo)電油墨印刷技術(shù)
13.3.4 石墨烯導(dǎo)電油墨的應(yīng)用
13.4 小結(jié)
參考文獻
索 引