石墨烯復(fù)合材料及制備、性能與應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-01-03 21:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 氧化還原法獲得了單層結(jié)構(gòu)的氧化石墨烯。紫外 可見光吸收光譜、拉曼 光譜和熱失重分析結(jié)果表明通過水合肼能夠部分還原氧化石墨烯中的含氧基團 ,同時利用真空中熱還原 ,能進一步恢復(fù)石墨烯的表面結(jié)構(gòu) ,提高其共軛程度 ,使其電導(dǎo)率和耐熱性得到了較大的提升 ,同時表面疏水性增強 ,水合肼部分還原的石墨烯比進一步熱還原的石墨烯具有更好的親水性。 將兩種還原法制備的石墨烯分別用偶聯(lián)劑進行改性 ,并作為納米填料添加到環(huán)氧樹脂中 ,獲得功能化處理的石墨烯 /環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料。 石墨烯基納米阻隔復(fù)合材料 ,是以二維納米材料石墨烯片為增強劑 ,通過化學(xué)交聯(lián)均勻分散在聚烯烴聚合物材料中 ,形成具有優(yōu)良阻隔和力 學(xué)性能的復(fù)合材料。其制備方法包括：一 ,用偶聯(lián)劑對氧化石墨烯的表面進行功能化修飾 ,使其表面接枝上活性官能團 ,然后再將修飾之后的氧化石墨烯還原成石墨烯。二 ,將經(jīng)修飾的石墨烯均勻分散到聚烯烴溶液中 ,在引發(fā)劑的作用下交聯(lián)鍵合得到納米復(fù)合材料。本發(fā)明原料成本低廉易得、操作容易、工藝簡單、重現(xiàn)性好 ,石墨烯能夠在聚烯烴中很好分散 ,制得的石墨烯基納米復(fù)合材料不僅對極性和非極性溶劑都具有優(yōu)異的阻隔性能 ,而且其拉伸強度和斷裂韌性得到明顯改善。 三，石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用 石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的二維晶體，只 有一層碳原子的厚度，是迄今最薄也最堅硬的材料，其導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能超強，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過硅和其他傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料。很多人認(rèn)為，石墨烯可能取代硅成為未來的電子元件材料，在超級計算機、觸摸屏和光子傳感器等多個領(lǐng)域“大顯身手”。張躍剛和同事此前的研究也都專注于石墨烯在電子設(shè)備上的應(yīng)用。 在最新研究中，該研究團隊將石墨烯和錫交替層疊制造出了這種納米復(fù)合材料。他們將一層錫薄膜沉積在石墨烯上，接著在錫薄膜上方放置另一層石墨烯，然后不斷重復(fù)這個過程制造出了這種復(fù)合材料。他們還對材料進行了熱處理，通 過在一個充滿氫氣和氬氣的環(huán)境中將 其加熱到 300 攝氏度，錫薄膜轉(zhuǎn)變成很多柱子，增加了錫層的高度。 石墨烯以其獨特的電學(xué)、機械學(xué)及熱學(xué)性質(zhì) ,開創(chuàng)了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域 ,吸引了越來越多的關(guān)注。通過對石墨烯進行功能化改性 ,制備出修飾后的石墨烯納米材料 ,可最大程度上保留石墨烯本征屬性 ,并通過功能化引入其它一些有意義的特性。深入研究將獲得一系列性能更為優(yōu)異的新型石墨烯功能材料 ,并從科學(xué)及技術(shù)上為實現(xiàn)該類材料的實際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 本研究就如何實現(xiàn)石墨烯功能化 ,實現(xiàn)何種形式功能化 ,
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