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石墨烯作为一种新型纳米材料,在电、光、机、磁等诸多方面均表现出独特的优势而备受青睐,成为近年来的研究热点。目前,其应用主要集中在半导体器件的制备、光电转化、储能电池、电化学传感器等方面。在这些应用研究中,往往要求石墨烯能带可调、性质可控,且以薄膜形式的存在。但由于石墨烯是单层碳原子六元环结构,性质十分稳定,很难实现能带可调。光还原氧化石墨烯(GO)方法是将石墨先氧化成氧化石墨烯,再还原制备得到石墨烯;可打破其的化学惰性,是实现能带可调的有效途径之一。结合应用对石墨烯有薄膜的要求,研究光还原氧化石墨烯薄膜具有重要的研究价值o与实用意义。本文以不同波长的低功率密度连续激光作为光源,围绕光化学还原与光热还原的原理,对低功率密度激光还原氧化石墨烯的影响因素和规律进行了深入研究,主要研究内容如下:1.基于光化学还原与光热还原氧化石墨烯的机理,分析光还原氧化石墨烯的主要影响因素;根据影响因素分析,设计曝光量可调、功率密度可调、还原气氛可调的激光还原氧化石墨烯的实验系统;并设计表征样品还原程度的方法。2.采用旋涂法制备氧化石墨烯薄膜;通过分析旋涂参数对薄膜样品制备的影响,制备不同厚度的带ITO电极氧化石墨烯薄膜样品并对样品进行性能表征。3.采用488nm波长激光,通过改变功率密度、光照时间进行还原实验,研究不同曝光量对光化学还原氧化石墨烯规律的影响;通过改变GO薄膜厚度、还原气氛进行还原实验,研究厚度、气氛对光化学还原氧化石墨烯规律的影响。结果表明:(1)不限制总曝光量,功率密度越高,氧化石墨烯样品还原程度越高;(2)总曝光量相同,在达到相对稳定状态前,功率密度越高,样品还原程度越低;达到相对稳定状态后,功率密度越高,样品还原程度越高;(3)氧化石墨烯薄膜的厚度(20-110nm)不会对样品还原程度产生影响;(4)氧化石墨烯样品在空气中还原的还原程度比真空高。4.采用518nm与637nm波长激光,通过改变功率密度进行还原实验,研究功率密度对光热还原氧化石墨烯规律的影响;通过改变GO薄膜厚度,研究薄膜厚度对光热还原氧化石墨烯规律的影响。结果表明:(1)光热还原氧化石墨烯存在两个激光功率密度阈值。当激光功率密度大于小的阈值时,氧化石墨烯发生环加成还原;当激光功率密度大于大的阈值时,氧化石墨烯发生热裂解还原。且功率密度越高,还原程度越高。(2)氧化石墨烯薄膜的厚度(20-80nm)不会对样品还原程度产生影响。