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(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(guò)水合肼能夠部分還原氧化石墨烯中的含氧基團(tuán) ,同時(shí)利用真空中熱還原 ,能進(jìn)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(shí)表面疏水性增強(qiáng) ,水合肼部分還原的石墨烯比進(jìn)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(jìn)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(qiáng)劑 ,通過(guò)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(duì)氧化石墨烯的表面進(jìn)行功能化修飾 ,使其表面接枝上活性官能團(tuán) ,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(jiǎn)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(duì)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(qiáng)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(lái)、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(jiān)硬的材料，其導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能超強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)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(lái)的電子元件材料，在超級(jí)計(jì)算機(jī)、觸摸屏和光子傳感器等多個(gè)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(tuán)隊(duì)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(gè)過(guò)程制造出了這種復(fù)合材料。他們還對(duì)材料進(jìn)行了熱處理，通 過(guò)在一個(gè)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(dú)特的電學(xué)、機(jī)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(lái)越多的關(guān)注。通過(guò)對(duì)石墨烯進(jìn)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(guò)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(shí)現(xiàn)該類材料的實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 本研究就如何實(shí)現(xiàn)石墨烯功能化 ,實(shí)現(xiàn)何種形式功能化 ,
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1