石墨烯粉体材料：从基础研究到工业应用

1章 石墨烯粉体材料简介
1.1 石墨及石墨烯早期研究
1.2 石墨烯的基本结构和性质
1.2.1 电学性质
1.2.2 力学特性
1.2.3 热传导性能
1.2.4 光学特性
1.2.5 化学反应特性
1.3 石墨烯材料的分类
1.4 石墨烯粉体材料
1.5 石墨烯材料应用领域
1.6 石墨烯粉体材料工业应用要求
1.7 小结
参考文献
第2章 石墨烯粉体材料的制备方法及工艺
2.1 石墨烯材料的制备方法
2.1.1 机械剥离法
2.1.2 碳纳米管纵向剪切法
2.1.3 外延生长法
2.1.4 有机合成法
2.1.5 化学气相沉积法
2.1.6 氧化还原法
2.1.7 石墨插层法
2.1.8 电化学法
2.1.9 液相剥离法
2.1.10 气相等离子电弧法
2.2  石墨烯粉体工业制备工艺的分类评析
2.2.1氧化还原法
2.2.2 机械剥离法
2.2.3液相剥离法
2.2.4 电化学法
2.2.5 气相等离子法
2.3 小结
参考文献
第3章 石墨烯粉体材料表征技术和标准
3.1 表面形态表征
3.1.1光学显微镜
3.1.2扫描电子显微镜
3.1.3透射电子显微镜
3.1.4扫描隧道显微镜
3.1.5 原子力显微镜
3.2 结构性能与谱学表征
3.2.1红外光谱
3.2.2紫外-可见吸收光谱
3.2.3 X射线光电子能谱
3.2.4碳-13核磁共振波谱
3.2.5拉曼光谱
3.2.6 X射线衍射
3.3 宏观性质表征
3.3.1 比表面积测试
3.3.2 灰分测试
3.3.3 堆密度测试
3.3.4 热重分析
3.3.5 元素分析
3.3.6 氧化石墨烯表面基团的滴定分析
3.4 石墨烯粉体材料的物理性质表征
3.4.1 电学性能测试
3.4.2 热学性能测试
3.4.3 力学性能测试
3.5 石墨烯粉体材料的标准制定及现状
3.6 小结
参考文献
第4章 功能化石墨烯粉体、浆料和三维材料制备及应用
4.1 石墨烯粉体功能化
4.1.1 石墨烯的共价键功能化
4.1.2 石墨烯的非共价键改性
4.1.3 石墨烯掺杂
4.2 石墨烯分散液
4.2.1 石墨烯的物理分散法
4.2.2 石墨烯的化学改性法
4.2.3 分散剂分散法
4.2.4 用于分散石墨烯的溶剂
4.3 三维石墨烯的制备
4.3.1 化学气相沉积法/模板法
4.3.2 溶液自组装法
4.3.3 定向流动组装法
4.3.4 化学交联法
4.3.5喷雾干燥法
4.3.6 3D打印技术与激光还原技术
4.3.7 三维石墨烯的应用
4.4 小结
参考文献
第5章 石墨烯粉体材料在锂离子电池中的应用
5.1 概述
5.1.1 锂离子电池的工作原理
5.1.2 锂离子电池的组成
5.1.3 锂离子电池目前存在的问题
5.2 锂离子电池材料的设计
5.3 石墨烯在锂离子电池正极材料中的应用
5.3.1 石墨烯在层状正极材料（LiCoO2）中的应用
5.3.2 石墨烯在尖晶石型正极材料（LiMn2O4）中的应用
5.3.3 石墨烯在橄榄石型正极材料（LiFePO4、LiMnxFe1-xPO4）中的应用
5.3.4 石墨烯在三元素正极材料（NCM、NCA）中的应用
5.4 石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用
5.4.1 石墨烯负极材料
5.4.2 石墨烯-金属氧化物复合物
5.4.3 石墨烯在硅基负极材料中的应用
5.4.4 石墨烯在锡基负极材料中的应用
5.4.5 石墨烯在钛基负极材料中的应用
5.5石墨烯在锂离子电池材料中的其他应用
5.5.1 石墨烯作为导电添加剂
5.5.2 石墨烯作为电极的基体材料
5.6 石墨烯在新型锂电池中的应用
5.6.1 石墨烯在柔性锂离子电池中的应用
5.6.2 石墨烯在锂硫电池中的应用
5.6.3 石墨烯在锂空气电池中的应用
5.7 石墨烯在锂离子电池热管理中的应用
5.8 石墨烯在锂离子电池集流体中的应用
5.9 小结
参考文献
第6章石墨烯粉体材料在超级电容器中的应用
6.1 超级电容器电产品结构
6.1.1制备方法
6.1.2 电极材料
6.1.3产业化进程
6.2 石墨烯在超级电容器中的应用和挑战
6.2.1 石墨烯的技术优势
6.2.2 石墨烯的产业化应用进展
6.2.3 石墨烯的产业化应用挑战
6.3 石墨烯的有效比表面积
6.3.1 造孔
6.3.2 层间控制
6.3.3 气凝胶（自组装）
6.3.4 模板法组装
6.3.5 石墨烯复合材料
6.4柔性器件的挑战与前景
6.5 小结
参考文献
第7章 石墨烯粉体材料在燃料电池中的应用
7.1 引言
7.2 石墨烯基复合纳米颗粒的制备
7.2.1 石墨烯基金属纳米颗粒的制备
7.2.2 石墨烯基过渡金属化合物的制备
7.3 石墨烯粉体材料在催化中的应用
7.3.1 醇类氧化反应
7.3.2 氧还原反应
7.3.3 析氧反应
7.3.4 析氢反应
7.3.5 光催化
7.4 小结
参考文献
第8章 石墨烯粉体材料在生物传感器及医药领域的应用
8.1 石墨烯生物利用基础
8.2 生物分子分析
8.2.1 生物小分子分析
8.2.2 生物大分子检测
8.2.3 DNA检测
8.3生物成像和诊断
8.4 药物输送
8.4.1 GO和rGO负载药物分子
8.4.2 功能修饰GO和rGO对药物分子的负载
8.4.3 pH 和光热效应控制GO和rGO表面药物释放
8.4.4 GO和rGO对生物大分子的载入
8.5 辅助治疗
8.6 组织培养、生物工程与3D石墨烯
8.6.1 组织培养
8.6.2 增殖作用
8.6.3 医用涂层材料
8.6.4 骨组织和3D打印材料
8.7 杀菌作用
8.8 石墨烯在智能穿戴领域的应用
8.9 石墨烯的毒性及毒理研究
8.10小结
参考文献
第9章 石墨烯粉体材料在环境保护领域的应用
9.1石墨烯结构特点及其在环境领域的应用需求
9.2 石墨烯的吸附性能在环保中的应用
9.2.1 石墨烯用于水体重金属吸附
9.2.2 石墨烯对水中有机污染物吸附
9.2.3 石墨烯在气体吸附上的应用
9.3 石墨烯纳米复合材料在光催化降解中的应用
9.3.1 石墨烯/TiO2复合材料
9.3.2 石墨烯与其他金属氧化物形成的复合材料
9.4 石墨烯粉体在环境检测方面的应用
9.4.1 石墨烯检测重金属
9.4.2 石墨烯在有机污染物检测领域的应用
9.4.3 石墨烯在有害气体检测领域的应用
9.5 石墨烯在海水淡化中的应用
9.5.1 石墨烯海水淡化膜的作用机理
9.5.2 石墨烯材料海水淡化膜
9.5  小结
参考文献
10章石墨烯粉体材料涂料领域中的应用
10.1 石墨烯概述
10.2 涂料成分、制备工艺及与石墨烯的相互作用
10.3 石墨烯涂料的制备方法
10.4 石墨烯防腐涂料
10.4.1 石墨烯防腐涂层的特点
10.4.2 石墨烯的防腐机制
10.4.3 石墨烯防腐涂料的研究现状
10.5石墨烯和涂料性能的相互关系
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 溶剂
10.5.5 石墨烯改性
10.6 石墨烯在导电涂料领域的应用
10.7石墨烯在防火涂料中的应用
10.8 石墨烯在建筑涂料中的应用
10.9 石墨烯在散热涂料中的应用
10.10 石墨烯在高强度高耐候涂料中的应用
10.11 石墨烯在抗菌/催化降解涂料中的应用
10.12 石墨烯在其他功能涂料中的应用
10.13 小结
11章  石墨烯粉体在高分子复合材料领域的应用
11.1 高分子材料的表征技术
11.2 石墨烯/高分子复合材料的制备技术
11.2.1 石墨烯与高分子的简单共混
11.3.2 改性石墨烯/高分子复合材料
11.3.3 石墨烯表面的共价键修饰
11.3.4 石墨烯表面的非共价键修饰
11.3 石墨烯/高分子复合材料的性能
11.4.1 力学性能
11.4.2 电学性能
11.4.3 热学性能
11.5 石墨烯/高分子复合材料的应用
11.5.1 石墨烯/高分子复合材料在电子材料中的应用
11.5.2 石墨烯/高分子复合材料在可穿戴设备中的应用
11.5.3 石墨烯/高分子复合材料在功能材料中的应用
11.5.4 石墨烯/高分子复合材料在膜材料中的应用
11.5.5 石墨烯/高分子复合材料在弹性体中的应用
11.6 小结
参考文献
12章 石墨烯材料在热管理材料领域的应用
12.1 碳材料的热导率
12.2石墨烯热测量技术
12.2.1 单层石墨烯导热率的测量
12.2.2 石墨烯膜热导率的测量
12.3 石墨烯的导热特性
12.4 石墨烯导热膜
12.4.1 石墨烯导热膜的制备方法
12.4.2石墨烯导热膜的技术要点
12.4.5 工业涂布制备方法
12.4.6 石墨烯散热材料在电子产品中的应用
12.5 石墨烯导热复合材料
12.5.1 石墨烯-聚合物复合材料的导热机制
12.5.2 石墨烯-聚合物复合材料热导率的影响因素
12.5.3 石墨烯-聚合物复合材料在发光二极管中的应用
12.6 石墨烯导热硅胶
12.6.1 石墨烯导热硅胶的导热机理
12.6.2 石墨烯导热硅胶的高导热机理
12.6.3 石墨烯导热硅胶热导率的影响因素
12.6.4 石墨烯导热硅胶的制备工艺
12.7 石墨烯涂料
12.8 石墨烯相变材料
12.9 石墨烯发热器件
12.10 小结
参考文献
13章 石墨烯粉体材料在导电油墨领域的应用
13.1 油墨的成分及作用
13.1.1 颜料
13.1.2 助剂及功能助剂
13.1.3 黏结剂
13.1.4 溶剂
13.2 导电油墨分类及发展方向
13.2.1金属类导电油墨
13.2.2 高分子导电油墨
13.2.3 导电油墨发展方向
13.2.4碳基及碳纳米材料导电油墨
13.3 石墨烯导电油墨
13.3.1用于导电油墨的石墨烯生产方法
13.3.2 石墨烯油墨制备技术
13.3.3石墨烯导电油墨印刷技术
13.3.4 石墨烯导电油墨的应用
13.4 小结
参考文献
索 引