石墨烯具有良好的物理化學性能,在高分子材料、鋰離子電池等領域具有廣泛的應用。本文以生物質(zhì)碳為原料,通過催化石墨化獲得石墨,然后制備了石墨烯。利用KH-550（γ-氨丙基三乙氧基硅烷）改性石墨烯,并與環(huán)氧樹脂混合制備石墨烯/環(huán)氧樹脂復合材料。主要內(nèi)容如下：1、研究了催化劑種類及反應溫度對生物質(zhì)碳催化石墨化的影響。結果表明：1600℃時20.0wt%含量Ti催化石墨化度為42.2%,20.0wt%含量Fe催化石墨化度為51.1%。而1.0%B+6.0%Fe聯(lián)合催化對促進生物質(zhì)碳石墨化有顯著作用,石墨化度可以達到97.9%。2、利用1.0%B+6.0%Fe催化石墨化生物質(zhì)碳,并制備了石墨烯,同時利用KH-550對石墨烯改性。通過XRD、SEM、TEM及FTIR對樣品的形態(tài)和結構進行表征,結果表明：生物質(zhì)碳催化石墨后結構中保留大量紋孔及管胞,氧化后制備的氧化石墨烯表面含有大量褶皺,部分區(qū)域結構不規(guī)則,同時KH-550成功接枝到氧化石墨烯上。3、研究了改性石墨烯的含量對環(huán)氧樹脂力學性能的影響。結果表明：添加0.50wt%改性石墨烯時,復合材料的彎曲強度為107.09MPa、彈性模量為2.87GP... 

【文章來源】：安徽理工大學安徽省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 石墨烯概述
    1.2 石墨烯的制備
        1.2.1 微機械剝離法
        1.2.2 化學氣相沉積法
        1.2.3 液相超聲剝離法
        1.2.4 氧化石墨烯還原法
    1.3 氧化石墨烯的制備及結構
        1.3.1 氧化石墨的制備
        1.3.2 氧化石墨的剝離
        1.3.3 氧化石墨烯的結構
    1.4 石墨烯的改性
        1.4.1 共價鍵修飾
        1.4.2 非共價鍵修飾
    1.5 催化石墨化概述
    1.6 改性石墨烯/環(huán)氧樹脂復合材料
        1.6.1 溶液共混
        1.6.2 熔融共混
        1.6.3 原位聚合
    1.7 本文的研究目的與主要內(nèi)容
第二章 生物質(zhì)碳的催化石墨化
    2.1 研究背景
    2.2 實驗內(nèi)容
        2.2.1 實驗原料與儀器
        2.2.2 催化石墨化
        2.2.3 樣品表征
    2.3 結果與討論
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 催化石墨化機理
        2.3.3 SEM分析
        2.3.4 FTIR分析
    2.4 本章小結
第三章 生物質(zhì)基氧化石墨烯的制備及其表面改性
    3.1 研究背景
    3.2 實驗內(nèi)容
        3.2.1 實驗原料與儀器
        3.2.2 石墨烯的制備
        3.2.3 KH-550改性
        3.2.4 樣品表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 SEM分析
        3.3.3 TEM分析
        3.3.4 FTIR分析
    3.4 本章小結
第四章 改性石墨烯/環(huán)氧樹脂復合材料的制備研究
    4.1 研究背景
    4.2 實驗內(nèi)容
        4.2.1 實驗原料與儀器
        4.2.2 復合材料的制備
        4.2.3 樣品表征
    4.3 結果與討論
        4.3.1 彎曲性能分析
        4.3.2 壓縮性能分析
        4.3.3 沖擊性能分析
    4.4 本章小結
第五章 總結
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3069679