●總序
前言
第1章緒論1
1.1夢想照進現實——三種碳納米材料的發現美學1
1.1.1富勒烯——意外之美1
1.1.2碳納米管——失落之美1
1.1.3石墨烯——追尋之美2
1.2從石墨到石墨烯4
1.2.1追夢之旅——石墨烯的“發現”史4
1.2.2石墨剝離制備石墨烯5
1.3從石墨烯到碳材料6
1.3.1石墨烯——碳材結構6
1.3.2“石墨烯建築”——基於石構建碳材料6
參考文獻6
第2章石墨烯的制備8
2.1“自上而下”制備策略10
2.1.1機械剝離法10
2.1.2化學剝離法12
2.1.3其他方法15
2.2“自下而上”制備策略15
2.2.1分子前驅體合成法15
2.2.2化學氣相沉積15
2.2.3外延生長17
2.3規模制備前景展望19
參考文獻21
第3章石墨烯的化學剝離制備24
3.1石墨的插層和氧化24
3.1.1化學插層和氧化24
3.1.2電化學插層27
3.1.3堿金屬及其他金屬離子插層29
3.2化學剝離方法32
3.2.1液相化學剝離32
3.2.2熱化學剝離33
3.2.3電化學剝離36
3.2.4其他剝離方法39
3.3小結39
參考文獻40
第4章熱化學解理及規模制備前景45
4.1從石墨到氧化石墨45
4.2氧化石墨的熱解理47
4.3石墨烯的負壓熱解理制備50
4.4功能性和導電性的平衡——石墨烯導電劑應用51
4.4.1石墨烯電子導電網絡52
4.4.2石墨烯對離子傳輸的影響59
4.5宏量制備和規模應用65
4.5.1石墨烯導電劑初步規模化應用65
4.5.2大容量儲能型電池制備69
4.6小結73
參考文獻73
第5章從氧化石墨烯到石墨烯的轉變77
5.1氧化石墨和氧化石墨烯77
5.2氧化石墨烯的結構及化學性質78
5.3氧化石墨烯的還原方法80
5.3.1化學還原80
5.3.2水熱及溶劑熱還原83
5.3.3其他還原方法84
5.4表面缺陷及其修復86
5.5小結89
參考文獻89
第6章氧化石墨烯的界面化學與組裝93
6.1氧化石墨烯的雙親特性——二維軟材料93
6.2氧化石墨烯界面富集與組裝94
6.2.1氣/液界面組裝95
6.2.2液/液界面組裝96
6.2.3固/液界面組裝97
6.3氧化石墨烯薄膜的界面自組裝制備99
6.3.1氣/液界面成膜99
6.3.2外力誘導組裝100
6.3.3薄膜性質調控和改性102
6.4氧化石墨烯凝膠的固/液界面自組裝制備102
6.4.1固/液界面成膠102
6.4.2外力誘導組裝102
6.4.3凝膠的結構與性能調控104
6.5小結105
參考文獻105
第7章碳基材料構建新方法——功能化石墨烯的液相組裝109
7.1液相組裝方法109
7.1.1水熱自組裝110
7.1.2模板法111
7.1.3化學自組裝115
7.1.4基於液晶性質的結構組裝116
7.1.5其他組裝方法118
7.2石墨烯的應用119
7.2.1微納電子器件119
7.2.2吸附120
7.2.3催化120
7.2.4能量存儲與轉化122
7.2.5其他應用124
7.3石墨烯組裝體的應用125
7.3.1柔性薄膜的應用125
7.3.2三維組裝體的應用129
7.3.3致密三維組裝體用於高體積能量密度儲能器件的構建133
參考文獻137
第8章展望147
8.1石墨烯發展歷程中的幾點思考147
8.1.1化學剝離制備石墨烯——導電性和功能性的平衡147
8.1.2氧化石墨烯——不是一種可有可無的材料147
8.1.3界面組裝——碳功能材料制備的新策略148
8.2夢想照進現實——石墨烯的規模化制備和產業化推進148
參考文獻151
關鍵詞索引153

《石墨烯：化學剝離與組裝》為“低維材料與器件叢書”之一。石墨烯是簡單的碳功能材料，又是sp2碳材料的基本。理解石墨烯“從碳中來，到碳中去”的結構特征，對石墨烯的基礎研究和應用拓展都具有重要意義。《石墨烯：化學剝離與組裝》圍繞石墨烯的化學剝離與組裝方法學展開討論，並展望了石墨烯未來發展脈絡。對化學剝離法制備石墨烯的化學機制、研究進展、宏量制備和應用前景以及存在的問題和挑戰做了繫統的闡述和分析；同時梳理了石墨烯的組裝方法，對組裝機制、基於石墨烯的新型碳基材料制備和應用進行了總結和評述。