董敏

• 1:山西省地质矿产研究院
• 2:煤与煤系气地质山西省重点实验室

摘要(Abstract)：

石墨烯是21世纪新兴的碳纳米材料，具有巨大的应用潜力。煤炭具有价格低廉、储量丰富的特点，将煤用于石墨烯等新型碳材料及其复合材料的开发应用是一项极具探索性的工作。以无烟煤为原料，采用改良的Hummers氧化还原法，基于不同石墨化度的煤基石墨制备石墨烯开展系统研究，综合利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)等表征手段对原煤以及过程产物的化学结构进行表征，结果显示，所制得的煤基氧化石墨样品均在12°～13°出现特征峰，由于含氧官能团的引入其层间距为0.64nm,煤基石墨烯厚度为0.4～3nm,层数在1～10层，片径在1μm以下，其中BZ2-M4制备的煤基石墨烯化学结构较好。

关键词(KeyWords)： 无烟煤;煤基石墨;煤基氧化石墨;煤基石墨烯

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 山西省应用基础研究面上自然基金项目(201801D121031);; 山西省重点研发计划项目(201903D321084);; 山西省地勘基金项目(2019-25);; 山西省煤炭地质局基金项目(2019-9);; 国家自然科学基金资助项目(41902180);; 山西省应用基础研究面上青年基金项目(201801D221045、201801D121031)

作者(Author): 董敏

参考文献(References)：

• [1]李小彦，王杰玲，赵平.鄂尔多斯盆地优质煤的分类与评价[J].煤田地质与勘探，2007,35(4):1-4.
• [2]戴和武，程永君.开展特殊煤种天祝煤的研究和利用[J].煤炭科学技术，1991(5):36-39.
• [3]Lin Y M,Dimitrakopoulos C,Jenkins K A,et al.100-GHz transistors from wafer-scale epitaxial graphene[J].Science,2010,327(5966):662.
• [4]Liu J,Cui L,Losic D.Graphene and graphene oxide as new nanocarriers for drug delivery applications[J].Acta Biomaterialia,2013,9(12):9243-9257.
• [5]Yang Y,Asiri A M,Tang Z,et al.Graphene based materials for biomedical applications[J].Materials Today,2013,16(10):365-373.
• [6]传秀云，鲍莹.煤制备新型先进炭材料的应用研究[J].煤炭学报，2013,38(S1):187-193.
• [7]Tang Y,Huan X,Lan C,et al.Effects of coal rank and high organic sulfur on the structure and optical properties of coal-based graphene quantum Dots[J].Acta Geologica Sinica (English Edition),2018,92(3):1218-1230.
• [8]邱介山，李永峰，王同华，等.煤基单壁纳米炭管的制备[J].化工学报，2004,55(8):1348-1352.
• [9]Zhou Q,Zhao Z,Zhang Y,et al.Graphene sheets from graphitized anthracite coal:preparation,decoration,and application[J].Energy & Fuels,2012,26(8):5186-5192.
• [10]张亚婷，周安宁，张晓欠，等.以太西无烟煤为前驱体制备煤基石墨烯的研究[J].煤炭转化，2013,36(4):57-61.
• [11]Gao F,Qu J,Zhao Z,et al.A green strategy for the synthesis of graphene supported Mn3O4,nanocomposites from graphitized coal and their supercapacitor application[J].Carbon,2014,80(1):640-650.
• [12]Huan X,Tang Y,Xu J,et al.Structural characterization of graphenic material prepared from anthracites of different characteristics:A comparative analysis[J].Fuel Processing Technology,2018,183:8-18.
• [13]Botas C,álvarez P,Blanco P,et al.Graphene materials with different structures prepared from the same graphite by the Hummers and Brodie methods[J].Carbon,2013,65(6):156-164.