氧化石墨烯（GO）作為石墨烯的一種前驅(qū)體,可以通過(guò)天然石墨的氧化剝離大量制備。與石墨烯不同,表面豐富的含氧官能團(tuán)（如羥基,羧基,環(huán)氧,羰基等）使得GO呈現(xiàn)出優(yōu)異的水溶性,在水中能以單層形式穩(wěn)定分散,并可在合適的溶劑中形成液晶（LC）。一般來(lái)說(shuō),GO水溶液中的固含量不高于3 wt%,這給GO的運(yùn)輸,儲(chǔ)存和應(yīng)用帶來(lái)了不便。然而,常規(guī)干燥方法如烘干、冷凍干燥和霧化干燥得到的GO粉體不能重新在水中分散為單層GO片。針對(duì)這一問(wèn)題,本論文通過(guò)低溫霧化干燥方法制備出褶皺氧化石墨烯微球（fGO）,其在水和部分溶劑中展現(xiàn)出良好的再溶解性。將fGO粉體壓縮成密度為1.26g/cm3的密實(shí)片材后材料仍保持良好溶解性,最終得到的溶液狀態(tài)與初始的GO溶液一致。通過(guò)原位觀察和定量跟蹤的方式,本論文揭示了 fGO在水中逐步溶脹-解離-伸展的過(guò)程,并解釋了其溶解機(jī)理。本論文將fGO逐步伸展溶解的思路應(yīng)用在聚合物復(fù)合材料中,把fGO加入己內(nèi)酰胺進(jìn)行原位聚合,成功制備了石墨烯/PA6納米復(fù)合材料。在線跟蹤表明fGO在熔融的己內(nèi)酰胺中隨攪拌而逐步展開(kāi),最終以單層GO片形式分散,進(jìn)一步聚合可以得到PA6接枝的還原氧化石墨烯。... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：161 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 石墨烯的性質(zhì)
        1.2.3 石墨烯的制備
    1.3 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用
        1.3.1 氧化石墨烯的制備
        1.3.2 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.3.3 氧化石墨烯的溶解性
        1.3.4 氧化石墨烯的還原
        1.3.5 氧化石墨烯的宏觀組裝
    1.4 三維石墨烯的制備
        1.4.1 石墨烯褶皺球
        1.4.2 石墨烯空心球
        1.4.3 石墨烯氣凝膠
        1.4.4 石墨烯水凝膠
    1.5 石墨烯/聚合物納米復(fù)合材料
        1.5.1 石墨烯/聚合物納米復(fù)合材料的制備方法
        1.5.2 石墨烯/聚合物復(fù)合材料的應(yīng)用
    1.6 論文選題及主要依據(jù)
        1.6.1 選題依據(jù)
        1.6.2 主要內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器、試劑及表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 常規(guī)表征儀器
    2.3 性能測(cè)試
        2.3.1 核磁共振溶劑弛豫
        2.3.2 吸波性能測(cè)試
        2.3.3 溶劑吸附測(cè)試
        2.3.4 電導(dǎo)率測(cè)試
第三章 褶皺氧化石墨烯微球的制備與再溶解
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 GO水溶液的制備
        3.2.2 褶皺氧化石墨烯微球（fGO）和GO氣凝膠（GOA）的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 GOA和fGO的溶解性對(duì)比
        3.3.2 fGO的再溶解過(guò)程跟蹤
        3.3.3 對(duì)fGO溶解過(guò)程的定量跟蹤
        3.3.4 fGO的溶解機(jī)理
    3.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 褶皺氧化石墨烯微球原位展開(kāi)聚合
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 fGO/PA6納米復(fù)合材料的制備
        4.2.2 fGO/PA6納米復(fù)合材料中石墨烯分散性的表征
        4.2.3 fGO/PA6納米復(fù)合材料的力學(xué)性能表征
        4.2.4 fGO/PA6復(fù)合纖維的制備與性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 fGO在己內(nèi)酰胺熔體中的展開(kāi)
        4.3.2 fGO/PA6復(fù)合材料的表征
        4.3.3 fGO/PA6復(fù)合材料的力學(xué)性能
    4.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 多孔石墨烯微球及其吸波應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 多孔石墨烯微球（Gmfs）的結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 Gmfs的吸波性能
    5.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 超輕石墨烯空心微球及其多功能復(fù)合應(yīng)用
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 石墨烯空心微球（GMPs）的制備
        6.2.2 GMPs/石蠟復(fù)合材料的制備
        6.2.3 相變儲(chǔ)熱測(cè)試
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 GMPs的結(jié)構(gòu)演化
        6.3.2 GMPs的表征
        6.3.3 GMPs/石蠟的電導(dǎo)性和熱儲(chǔ)存
        6.3.4 GMPs的吸波（MA）性能
    6.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 全文總結(jié)與創(chuàng)新點(diǎn)
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
作者簡(jiǎn)介與研究成果



本文編號(hào)：3023079