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  目录译者序

原书序

原书前言

本书主编

本书参编

第1部分 基本原理

第1章 氧化石墨烯的沿革——从起源到石墨烯热潮2

1.1引言2

1.2氧化石墨烯制备4

1.2.1改进和简化氧化石墨烯制备的试验4

1.2.2石墨的过氧化6

1.2.3形成机理——次近似7

1.3重要含氧官能团的发现以及相关结构模型的发展9

1.3.1石墨氧化物成分解析9

1.3.2 1930~2006年结构模型的创造10

1.3.3形成机理的考虑——第二次近似14

1.4氧化石墨烯性质16

1.4.1热降解和它的产物16

1.4.2化学还原反应17

1.4.3与酸和碱的反应19

1.4.4“渗透膨胀”：水合作用和胶体形成19

1.4.5氧化石墨烯的酸性21

1.4.6插层和功能化反应24

1.4.7官能团以及它们对氧化石墨烯形成和破坏的反应与关系25

1.5总结26

参考文献27

第2章 氧化石墨烯的形成机理和化学结构33

2.1引言33

2.2结构的基本概念34

2.3制备方法35

2.4形成机理37

2.4.1理论研究和系统复杂性37

2.4.2第一步：阶段1 H2SO4-GIC的形成38

2.4.3第二步：阶段1 H2SO4-GIC转化为PGO39

2.4.4 PGO结构41

2.4.5第三步：PGO的剥离43

2.5与水接触时PGO化学结构的转变44

2.6化学结构和酸性的起源46

2.6.1结构模型和真实的结构46

2.6.2酸性的来源和动态结构模型52

2.7缺陷密度和含氧功能化石墨烯59

2.7.1通过Charpy-Hummers方法含氧功能化石墨烯59

2.7.2从石墨硫酸含氧功能化石墨烯63

2.8应对两组分结构模型的挑战66

2.9块状氧化石墨的结构70

2.10总结74

参考文献74

第3章 表征技术78

3.1氧化石墨烯核磁共振谱78

3.1.1固态核磁共振谱78

3.1.2氧化石墨烯的核磁共振谱79

3.1.3讨论85

3.2红外谱86

3.3 X射线光电子能谱89

3.4拉曼谱92

3.4.1概述92

3.4.2分子的拉曼谱93

3.4.3石墨烯、GO和RGO的拉曼谱93

3.4.4石墨烯的缺陷95

3.4.5 GO 和RGO的拉曼谱98

3.4.6统计拉曼显微镜(SRM)100

3.4.7展望103

3.5显微镜方法103

3.5.1扫描电子显微镜103

3.5.2原子力显微镜104

3.5.3透射电子显微镜106

3.5.4高分辨率透射电子显微镜107

参考文献110

第4章 氧化石墨烯分散体的流变性112

4.1氧化石墨烯分散体的液晶特性112

4.1.1液晶和Onsager理论112

4.1.2向列相碳纳米材料112

4.2 GO液晶水系分散体的流变特性114

4.2.1动态剪切特性115

4.2.2均匀剪切特性118

4.2.3结构的恢复122

4.2.4调整GO分散体的流变性以实现可控制备123

4.2.5具有极大Kerr系数的电光开关125

4.3与其他体系的比较127

4.3.1与含水聚合物基质体系比较127

4.3.2 GO和氧化碳纳米管水分散体的比较：维度的作用129

4.4总结和展望130

参考文献131

第5章 氧化石墨烯的光学性质135

5.1引言135

5.2吸收特性135

5.3拉曼散射140

5.4光致发光142

5.5氧化石墨烯的量子点153

5.6应用154

参考文献155

第6章 氧化石墨烯的功能化与还原160

6.1引言160

6.2氧化石墨烯的结构161

6.3氧化石墨烯的稳定性163

6.3.1氧化石墨烯的热稳定性163

6.3.2氧化石墨烯在水溶液中的稳定性及化学性质163

6.3.3含氧功能化石墨烯的稳定性166

6.4非共价化学反应168

6.5共价键化学反应170

6.5.1主要在平面上发生的反应171

6.5.2平面上C-C键形成的认识174

6.5.3边缘处的反应175

6.6氧化石墨烯的还原与歧化182

6.6.1还原182

6.6.2歧化作用185

6.6.3还原方法188

6.6.4含氧功能化石墨烯的还原190

6.7与还原氧化石墨烯的反应193

6.8氧化石墨烯

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