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还原的氧化石墨烯(RGO)生产成本低、大面积制备简单、产率高、可以液相操作,便于薄膜沉积,容易和其它材料整合,形成石墨烯杂化材料,这使得RGO有可能成为基于石墨烯的材料在实际应用中的一个潜在候选者。最近,由于各种可伸缩、可穿戴设备的流行,柔性电极领域的研究被引燃。学术和产业界人士已经证实,柔性将会成为未来产品的最重要特性之一,柔性电子线路将是未来新设备的基础。 RGO作为柔性电极还面临着两个至关重要的问题:导电性和柔性。RGO的导电性和其还原程度有关。常用的增强其导电性的方法有化学法,热还原法,以及这两种方法的结合体,化学还原过后,再进行高温退火处理。对于RGO的柔性,现在报道的不多。关于石墨烯柔性的问题,更多是集中在化学气相沉积(CVD)法制备的石墨烯中。总的来说,和CVD法生长的石墨烯相比,RGO在拉伸或弯曲的时候表现出的柔性相对较差。 在本文中,我们结合纳米球刻蚀技术和热还原制备石墨烯的方法,提出了一种简单的制备RGO纳米球壳结构(RGON)的方法。作为一个三维结构,RGON在拉伸或弯曲的时候表现出很好的柔性。本论文的主要内容如下: 1.综述了石墨烯的特性,并简单介绍了石墨烯的制备及表征方法。简单介绍了常见的石墨烯微结构后,对GO和RGO做了简单的介绍。 2.对三种常见的石墨烯微结构的制备方法和石墨烯在柔性电子设备中的应用做了简单介绍。 3.基于胶体球自组装的纳米球刻蚀技术被广泛应用到石墨烯微结构的制备过程中,我们采用混合溶液界面自组装的方法在二氧化硅基底上制备出胶体球的周期性结构,并以此为基础采用热还原的方法制备出RGON的周期性结构,并对我们制备的RGON进行各种表征。 4.将制备的RGON转移到柔性基底PDMS上,SEM图像进一步证实了其球壳结构,并用分光光度计对RGON在PDMS基底上的透过率进行了研究。同时研究了拉伸和弯曲过程中RGON的电学特性。实验证明,纳米球壳结构的存在,大大增强了RGO的柔性及电学稳定性。