全新石墨烯的化学气相沉积生长方法刘忠范9787562864080

章  碳的成键结构与同素异形体0011.1 碳的成键原理与成键结构0031.1.1 非共轭σ 键与π 键的形成0031.1.2 离域π 键0061.2 碳的同素异形体0091.2.1 金刚石0091.2.2 石墨与石墨烯0101.. 富勒烯0161.2.4 碳纳米管0181.2.5 石墨炔0201.2.6 长链卡宾01. 同素异形体间的相互转换0参考文献027第章  石墨烯生长的基本概念0312.1 化学气相沉积技术0332.1.1 基本定义0332.1.2 实验条件和分类方法0342.2 碳源裂解反应0422.2.1 气相碳源裂解过程0422.2.2 生长衬底表面的碳源裂解过程045. 生长动力学047..1 金属衬底溶碳能力的影响047..2 生长基元步骤048.. 生长边缘结构0612.4 氢气的作用068参考文献075第3章  石墨烯在金属衬底上的催化生长0793.1 铜表面上的生长0873.1.1 表面自限制生长0873.1.2 双层石墨烯的生长方法0953.2 镍表面上的生长1003.2.1 偏析生长1003.2.2 层数控制1073.3 金属表面上的生长1113.3.1 ⅠB ⅡB 族过渡金属上石墨烯的生长1113.3.2 ⅧB 族过渡金属上石墨烯的生长11..3 ⅣB ⅥB 族过渡金属上石墨烯的生长1153.3.4 ⅦB 族过渡金属上石墨烯的生长1163.4 合金表面上的生长1173.4.1 Cu Ni合金1183.4.2 Ni M合金203.4.3 Au Ni和Pd C合金2.5 晶面取向对生长的影响1.5.1 晶面对石墨烯生长速度的影响1243.5.2 晶面对石墨烯取向的影响1263.5.3 晶面对石墨烯形状的影响1293.5.4 衬底晶面与石墨烯的相互作用1313.6 褶皱的定义与形成机制13..1 热力学导致的本征涟漪13..2 化学气相沉积生长过程形成的褶皱1343.6.3 转移过程导致的褶皱1363.6.4 褶皱对石墨烯质的影响1373.6.5 无褶皱石墨烯的生长方法141参考文献145第4章  石墨烯在绝缘衬底上的生长1514.1 绝缘衬底的特殊1534.1.1 碳源热裂解1544.1.2 传质和表面反应过程1554.2 绝缘衬底上的石墨烯生长方法1594.2.1 热裂解生长方法1594.2.2 等离子体化学气相沉积生长方法1624.. 催化剂辅生长法1644.3 六方氮化硼表面生长石墨烯1674.3.1 六方氮化硼表面生长石墨烯的意义1674.3.2 六方氮化硼表面生长石墨烯的方法171参考文献179第5章  大单晶石墨烯的生长方法1855.1 成核1895.1.1 成核过程1895.1.2 成核密度与成核势垒1955.2 畴区拼接1995.3 大单晶石墨烯的生长方法2035.3.1 单一成核位点外延生长方法2045.3.2 多点同取向成核的无缝拼接法216参考文献2第章  超洁净石墨烯的制备方法2276.1 CVD 生长过程中石墨烯的本征污染问题2296.2 本征污染的成因6.2.1 气相反应的复杂.2.2 衬底表面上的碳化和石墨化过程2426.3 直接生长法制备超洁净石墨烯2476.3.1 泡沫铜催化生长法2496.3.2 含铜碳源催化生长法2536.4 后处理法制备超洁净石墨烯2576.4.1 二氧化碳氧化刻蚀技术2576.4.2 魔力粘毛辊技术261参考文献264第7章  掺杂石墨烯的生长方法2677.1 石墨烯的掺杂类型2697.2 单一元素掺杂2727.2.1 氮掺杂2727.2.2 硼掺杂2807.. 元素掺杂2857.3 多元素共掺杂2887.3.1 硼氮共掺杂2887.3.2 选区掺杂2907.4 掺杂结构的调控294参考文献299第8章  石墨烯玻璃的CVD 生长方法3038.1 玻璃的化学组成及其作为CVD 生长衬底的特殊3068.2 石墨烯玻璃的高温生长方法3088.2.1 常压CVD 生长法3088.2.2 低压CVD 生长法3118.. 熔融床CVD 生长法3138.3 石墨烯玻璃的PECVD 生长方法3168.3.1 垂直取向石墨烯的PECVD 生长3178.3.2 水平取向石墨烯的PECVD 生长3198.4 石墨烯玻璃的规模化制备3208.4.1 规模化制备装备3208.4.2 规模化制备工艺3228.5 石墨烯玻璃的应用展望3参考文献327第9章  粉体石墨烯的CVD 生长方法3319.1 粉体石墨烯的常规制备方法3349.1.1 氧化还原法3349.1.2 液相剥离法3359.1.3 方法3359.2 粉体石墨烯的模板CVD 生长方法3369.2.1 金属颗粒模板法3369.2.2 非金属颗粒模板法3389.. 复杂分级结构石墨烯的模板生长法3429.3 粉体石墨烯的无模板CVD 生长方法3489.3.1 微波等离子体辅生长法3489.3.2 电弧放电生长法3499.4 粉体石墨烯的生长机制349参考文献350 0章  泡沫石墨烯的制备方法35310.1 泡沫石墨烯材料35510.2 组装法制备泡沫石墨烯35610.2.1 水热还原法35610.2.2 化学还原法35910.. 冷燥法36010.2.4 3D 打印法36110.2.5 方法36210.3 化学气相沉积法制备泡沫石墨烯36410.3.1 模板法36410.3.2 无模板法375参考文献378 1章  石墨烯薄膜的规模化生长技术38111.1 制备工艺38411.1.1 批次制程38411.1.2 卷对卷制程38611.2 工业级别的制备装备38811.2.1 热壁化学气相沉积38811.2.2 冷壁化学气相沉积39011.. 等离子体化学气相沉积39311.3 批量制备的关键参数39611.3.1 碳源39611.3.2 腔体压力398参考文献401 2章  转移技术40512.1 聚合物辅转移法40712.2 电化学鼓泡法4111. 插层转移法41512.4 机械剥离法418参考文献421索引424

石墨烯是碳的同素异形体大家族的又一个传奇，也是当今横跨学术界和产业界的不错明星，几乎到了家喻户晓、妇孺皆知的程度。当然，石墨烯是当之无愧的。作为由单层碳原子构成的蜂窝状二维原子晶体材料，石墨烯拥有无与伦比的特。理论上讲，它是导电和导热较好的材料，也是理想的轻质高强材料。正因如此，一经问世便吸引了优选范围的关注。石墨烯有可能创造一个全新的产业，石墨烯产业将成为未来优选高科技产业竞争的高地，这一点已经成为国内外学术界和产业界的共识。从2004年至今，已经有了近十六年的历史沉淀。无论是石墨烯的基础研究，还是石墨烯材料的产业化实践，人们都有了更多的一手材料，更有可能对石墨烯材料有一个多方面套丛书出的、科学的、理的认识。总结历史，是为了更好地走向未来。对于新兴的石墨烯产业来说，战略前沿新材料——石墨烯出版工程的出版意义也是不言而喻的。事实上，国内外已经出版了数十部石墨烯相关书籍，其中不乏经典著作。本丛书的定位有所不同，希望能够全面总结石墨烯相关的知识积累，反映石墨烯领域的国内外前沿研究进展，展示石墨烯新材料的产业化现状与发展前景，尤其希望能够充分体现国人对石墨烯领域的贡献。本丛书共包括22分册，执笔作者20余位，都是石墨烯领域的重量级学者、专家，因此可以从源头上保障丛书的专业和科学。丛书分五大部分，囊括了从石墨烯的基本质和表征技术，到石墨烯材料的制备方法及其在不同领域的应用，以及石墨烯产品的计量检测标准等多方面的知识总结。同时，两份产业研究报告详细阐述了世界各国的石墨烯产业发展现状和未来发展趋势。除此之外，丛书还为广大石墨烯迷们提供了一份科普读物《有问必答：石墨烯的魅力》，针对广泛征集到的石墨烯相关问题答疑解惑，去伪求真。本丛书的内容涵盖石墨烯新材料的方方面面，每个分册也相对独立，具有很强的系统、知识、专业和即时，凝聚着各位作者的研究心得、智慧和心血，供不同需求的广大读者参考使用。希望丛书的出版对中国的石墨烯研究和中国石墨烯产业的健康发展有所益。1. “战略前沿新材料——石墨烯出版工程” “十三五”重点出版物出版规划项目/出版丛书由石墨烯的基本质与表征技术、石墨烯的制备技术和计量标准、石墨烯的分类应用、石墨烯的发展现状报告、石墨烯科普知识等五大部分共22分册构成，本书为第05分册。2. 丛书由我国石墨烯研究领域的主要开拓者及我国石墨烯发展的重要推动者、北京大学教授、北京石墨烯研究院创院院长刘忠范院士亲自策划并担任总主编。3.全书采用80克雅质纸，彩色印刷，清晰直观地展现了石墨烯的结构、模拟及表征结果。