石墨烯及其納米泡囊的制備及性能
發(fā)布時間:2020-12-15 21:51
石墨烯是由單層碳原子排列呈蜂巢晶格的組成的二維碳納米材料,具有杰出的電學、熱學、機械強度等性質(zhì)。但到目前為止,還無法用較低的成本大規(guī)模的生產(chǎn)出高質(zhì)量的石墨烯。本學位論文將通過機械球磨法制備石墨烯,然后分別把制備得到的石墨烯添加到聚乙二醇中,期望增加聚乙二醇的導熱性能。同時也把制備得到的石墨烯通過熔鹽氧化作用,把石墨烯進行氧化切割,期望制備出尺寸較小的納米粒子。實驗內(nèi)容主要包括:1)首先運用膠帶“粘貼”剝離石墨制備石墨烯的思路,通過在小球上覆蓋一薄層阿拉伯膠粘性溶液,然后再加入石墨,經(jīng)球磨、離心等過程制備得到穩(wěn)定的石墨烯溶膠。另外也用石墨分別與碳酸鉀粉末和氫氧化鉀溶液球磨,也制備得到均勻穩(wěn)定的石墨烯溶膠。2)以石墨與阿拉伯膠球磨制備的石墨烯溶膠,與一定質(zhì)量的聚乙二醇攪拌混勻并且干燥充分,制備得到不同質(zhì)量分數(shù)石墨烯/聚乙二醇的復合材料,通過優(yōu)化復合材料的組成,提升了材料的導熱性及熱儲能性能。3)石墨分別與碳酸鉀粉末和氫氧化鉀溶液球磨制備的石墨烯溶膠,與硝酸鈉和硝酸鉀進行混合,進行熔鹽氧化切割處理之后,組裝得到石墨烯泡囊粒子,該新型納米碳材料具有優(yōu)異熒光性能。
【文章來源】:華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)
1.2 石墨烯的性質(zhì)及應用
1.2.1 石墨烯的電學性質(zhì)與應用
1.2.2 石墨烯的光學性質(zhì)與應用
1.2.3 石墨烯的熱學性質(zhì)與應用
1.2.4 石墨烯的力學性質(zhì)及應用
1.2.5 石墨烯的表面吸附性能及應用
1.3 石墨烯的制備方法
1.3.1 機械剝離法
1.3.2 氧化還原法
1.3.3 氣相沉積法
1.3.4 機械球磨法
1.4 碳量子點的制備方法
1.4.1 自上而下法
1.4.2 自下而上法
1.5 本論文的選題思路和主要研究內(nèi)容
第二章 機械球磨法制備石墨烯
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑與儀器
2.2.2 實驗方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 石墨烯的制備
2.3.2 紅外光譜
2.3.3 拉曼光譜分析
2.3.4 透射電鏡
2.4 本章小結(jié)
第三章 石墨烯/PEG復合材料的制備與表征
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 試劑與儀器
3.2.2 實驗方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 X-射線衍射(XRD)分析
3.3.2 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析
3.3.3 熱重分析(TG)
3.3.4 差示掃描量熱測試(DSC)
3.3.5 熱導率
3.3.6 掃描電子顯微結(jié)構(gòu)分析(SEM)
3.4 本章小結(jié)
第四章 熔鹽法制備石墨烯納米泡囊
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.2.1 試劑與儀器
4.2.2 實驗方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 紫外可見光吸收光譜和熒光吸收光譜
4.3.2 熒光量子產(chǎn)率的計算
4.3.3 紅外光譜(FTIR)
4.3.4 透射電子顯微鏡圖(TEM)
4.4 熒光機理分析
4.5 小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻
科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]導熱絕緣材料的研究與應用[J]. 王文,夏宇. 絕緣材料. 2012(01)
博士論文
[1]高導熱聚合物基復合材料的制備與性能研究[D]. 虞錦洪.上海交通大學 2012
碩士論文
[1]石墨烯微片/碳納米管/HDPE導熱復合材料的制備及性能研究[D]. 陳敏儀.廣東工業(yè)大學 2016
本文編號:2918959
【文章來源】:華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)
1.2 石墨烯的性質(zhì)及應用
1.2.1 石墨烯的電學性質(zhì)與應用
1.2.2 石墨烯的光學性質(zhì)與應用
1.2.3 石墨烯的熱學性質(zhì)與應用
1.2.4 石墨烯的力學性質(zhì)及應用
1.2.5 石墨烯的表面吸附性能及應用
1.3 石墨烯的制備方法
1.3.1 機械剝離法
1.3.2 氧化還原法
1.3.3 氣相沉積法
1.3.4 機械球磨法
1.4 碳量子點的制備方法
1.4.1 自上而下法
1.4.2 自下而上法
1.5 本論文的選題思路和主要研究內(nèi)容
第二章 機械球磨法制備石墨烯
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑與儀器
2.2.2 實驗方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 石墨烯的制備
2.3.2 紅外光譜
2.3.3 拉曼光譜分析
2.3.4 透射電鏡
2.4 本章小結(jié)
第三章 石墨烯/PEG復合材料的制備與表征
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 試劑與儀器
3.2.2 實驗方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 X-射線衍射(XRD)分析
3.3.2 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析
3.3.3 熱重分析(TG)
3.3.4 差示掃描量熱測試(DSC)
3.3.5 熱導率
3.3.6 掃描電子顯微結(jié)構(gòu)分析(SEM)
3.4 本章小結(jié)
第四章 熔鹽法制備石墨烯納米泡囊
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.2.1 試劑與儀器
4.2.2 實驗方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 紫外可見光吸收光譜和熒光吸收光譜
4.3.2 熒光量子產(chǎn)率的計算
4.3.3 紅外光譜(FTIR)
4.3.4 透射電子顯微鏡圖(TEM)
4.4 熒光機理分析
4.5 小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻
科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]導熱絕緣材料的研究與應用[J]. 王文,夏宇. 絕緣材料. 2012(01)
博士論文
[1]高導熱聚合物基復合材料的制備與性能研究[D]. 虞錦洪.上海交通大學 2012
碩士論文
[1]石墨烯微片/碳納米管/HDPE導熱復合材料的制備及性能研究[D]. 陳敏儀.廣東工業(yè)大學 2016
本文編號:2918959
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