石墨是一种不可再生的战略性矿产资源。以石墨为原料,研制不同类型的高附加值石墨烯是国家发展战略的需要。对石墨烯进行掺氮修饰能够有效调节和剪裁其电学、力学和化学性质,但是对掺氮的类型、含量等进行精确的控制一直是研究瓶颈,主要原因是对氮掺杂的过程及形成机制尚不明确。本项目拟采用不同品质的石墨烯为前驱体(源自不同产地的天然鳞片石墨),运用化学气相沉积法对其进行氮掺杂处理。以晶体结构和晶体化学原理为基础研究分析石墨、石墨烯和掺氮石墨烯的微结构特点及相互关系。围绕"石墨的原子晶体、金属晶体和分子晶体的混合晶体结构特点对石墨烯掺氮行为的影响"这一关键科学问题,分层次研究解决①天然石墨与石墨烯之间晶体结构的继承和变化;②石墨烯的晶体结构对氮掺杂行为的影响;③氮掺杂类型的控制与石墨烯稳定性之间的内在关联;④探索可控掺氮石墨烯的方法。最终为这类高新科技产品的研发提供理论依据和实验技术。
英文主题词graphene;crystal structure;Nitrogen;electrochemisrty;