功能化石墨烯材料及应用

　　发展功能化石墨烯材料，研究其结构及物理化学性质，探索其在不同领域的应用，对推动石墨烯材料的实用化具有重要意义，是目前和未来石墨烯领域的重要研究方向。本书旨在对功能化石墨烯相关研究领域进行较为系统的分析和归纳整理，以期对石墨烯功能化领域的研究进展进行较为系统的梳理。

　　智林杰，中国石油大学（华东）高端化工与能源材料研究中心主任。长期从事碳基纳米材料及其在能源与环境领域应用研究。承担国家“863”计划项目、科技部纳米重大专项课题、科技部国际合作计划重点项目等20余项。在Angew、JACS、AM等材料和能源领域国际期刊发表论文230余篇，论文他引25000余次，H因子72，连续五年入选汤森路透材料领域高被引科学家。授权国家发明专利30余件，其中“石墨烯粉体制备与应用”等三个专利包已经完成了技术转让和项目落地。获北京市自然科学三等奖、上海市自然科学一等奖。兼任中国颗粒学会理事、中国复合材料学会理事等。

1章 绪论
１．１ 石墨烯概述
１．２ 功能化石墨烯材料
１．２．１ 石墨烯功能化的必要性
１．２．２ 功能化石墨烯
１．２．３ 功能化石墨烯复合材料
１．３ 小结
第2章 功能化石墨烯材料的定义和分类
2.1 功能化石墨烯材料的定义
2.2 功能化石墨烯材料的分类
2.2.1 功能化石墨烯
2.2.2 功能化石墨烯复合材料
2.3 功能化石墨烯材料的制备策略
2.3.1 “自下而上”策略
2.3.2 “自上而下”策略
2.4 小结
第3章 “自下而上”策略功能化石墨烯
３．１ 多环芳烃分子构筑功能化石墨烯
３．１．１ 多环芳烃构筑功能化石墨烯的策略
３．１．２ 多环芳烃构筑功能化石墨烯的方法
３．１．３ 多环芳烃构筑功能化石墨烯的控制策略
３．２ 化学气相沉积法制备功能化石墨烯
３．２．１ CVD法概述
３．２．２ CVD法用于石墨烯宏观形貌控制
３．３ 其他材料构筑功能化石墨烯
３．３．１ 共价有机框架衍生的石墨烯
３．３．２ 金属有机框架衍生的功能化石墨烯
３．３．３ 生物质衍生的功能化石墨烯
３．３．４ 有机分子碳化衍生的功能化石墨烯
３．４ 小结
第4章 “自上而下”策略功能化石墨烯
４．１ 概述
４．２ 石墨类功能化石墨烯
４．２．１ 石墨简介
４．２．２ 石墨类功能化石墨烯
４．３ 石墨类非共价功能化石墨烯复合材料
４．４ 非石墨类功能化石墨烯
４．４．１ 碳纳米管作为碳源
４．４．２ 富勒烯作为碳源
４．４．３ 其他碳源
４．５ 小结
第5章 可控官能团修饰的功能化石墨烯材料
５．１ 概述
５．２ 石墨烯和氧化石墨烯的共价功能化
５．２．１ 石墨烯的共价功能化
５．２．２ 氧化石墨烯的共价功能化
５．３ 石墨烯和氧化石墨烯的非共价功能化
５．３．１ π-π键功能化
５．３．２ 氢键功能化
５．３．３ 静电作用功能化
５．３．４ 疏水作用功能化
５．４ 小结
第6章 “自下而上”策略功能化石墨烯的应用
６．１ 超分子领域
６．２ 半导体器件
６．３ 透明导电薄膜
６．４ 光能转化
６．５ 小结
第7章 “自上而下”策略功能化石墨烯的应用
７．１ 氧化石墨烯材料
７．１．１ 透明导电薄膜
７．１．２ 太阳能电池材料
７．２ 还原氧化石墨烯
７．３ 石墨烯纳米带
７．４ 小结
第8章 功能化石墨烯材料的应用
８．１ 光能转化中的应用
８．１．１ 有机太阳能电池
８．１．２ 染料敏化太阳能电池
８．１．３ 钙钛矿太阳能电池
８．１．４ 光催化
８．１．５ 小结
８．２ 储能
８．２．１ 超级电容器
８．２．２ 锂离子电池
８．２．３ 其他二次电池
８．２．４ 小结
８．３ 生物医学
８．３．１ 药物传输
８．３．２ 生物传感器
８．３．３ 生物造影和光照疗法
８．３．４ 小结
８．４ 环境
８．４．１ 染料的去除
８．４．２ 重金属离子的去除
８．４．３ 药物分子的去除
８．４．４ 油性物质的去除
８．４．５ 有毒有害气体的吸附
８．４．６ 小结
８．５ 催化
８．５．１ 石墨烯作为催化活性材料
８．５．２ 石墨烯作为催化剂载体
８．５．３ 小结
８．６ 电磁干扰屏蔽
８．６．１ 石墨烯用作电磁干扰屏蔽材料
８．６．２ 小结
８．７ 海水淡化
８．７．１ 氧化石墨烯用作海水淡化材料
８．７．２ 小结
第9章 总结与展望
参考文献
索引