石墨烯/聚合物導(dǎo)電納米復(fù)合物的制備及性能研究
發(fā)布時間:2022-10-19 08:34
石墨烯是一種新穎且十分獨特的二維結(jié)構(gòu)材料,表現(xiàn)出很多特殊且優(yōu)異的性能如特別好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、力學(xué)性能及單層透光性。因此石墨烯應(yīng)用前景非常廣闊,石墨烯能與高分子聚合物復(fù)合得到性能優(yōu)異的復(fù)合物。本文將鱗片石墨通過化學(xué)氧化還原法制得較好的石墨烯微片。然后將石墨烯分別與導(dǎo)電聚合物、水溶性聚合物復(fù)合得到性能較好的導(dǎo)電納米高分子復(fù)合物,同時研究了多元多尺度導(dǎo)電復(fù)合物的導(dǎo)電機(jī)理。采用改進(jìn)型Hummers法將天然鱗片石墨氧化制得氧化石墨(graphite oxide,GO)。制得氧化程度較好的氧化石墨,層間距增大有助于其后續(xù)的剝離及還原。氧化石墨中較多極性含氧官能團(tuán)使其能良好的分散在水中形成懸浮液。氧化石墨溶液經(jīng)過超聲波作用剝離得到氧化石墨烯,其中超聲波頻率、超聲波功率、超聲波作用時間及超聲波作用方式等都影響氧化石墨的剝離效果。高剪切處理能有效提高氧化石墨的剝離及還原效果。且溶液的pH值對氧化石墨剝離也有較大影響。結(jié)果表明氧化石墨剝離的最優(yōu)工藝條件為先經(jīng)過高速剪切處理1小時,超聲波頻率為20 KHz,超聲波功率為300 W,超聲波作用時間為2小時,采用超聲波探頭直接作用方式,溶液pH值為9。超聲波剝...
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2理想石墨的構(gòu)成分布視意圖??Figure?1.2?Structure?diagram?of?ideal?graphite?crystal??
圖2.1?RTS-8型四探針測試儀測試原理圖??
圖2.3氧化石墨的FTIR圖??Figure?2.3?FTIR?spectra?of?grapite?oxide??2.3,石墨FTIR吸1720?cm—1、1580?cm—1、1220?cm-1和??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 楊志,劉文巖,張寶青,王曉波. 機(jī)械制造. 2015(11)
[2]氧化石墨烯/聚乙烯醇復(fù)合材料的納米壓痕實驗及力學(xué)性能[J]. 高瑩,史相如,劉文林,王文秀,沈園方,陳堅. 復(fù)合材料學(xué)報. 2016(01)
[3]紅外光譜法測定聚乙烯醇結(jié)晶度的研究[J]. 胡顏剛,張念,李橋,李晨曦,周冕. 工程塑料應(yīng)用. 2014(09)
[4]石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]. 李宏,李云. 材料導(dǎo)報. 2013(15)
[5]球磨輔助氧化還原法制備石墨烯[J]. 葉劍,張海燕,陳易明,胡麗,冉啟燕,杜磊. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2012(12)
[6]交變電場剝離氧化石墨的研究[J]. 謝金花,肖淑華,張東. 功能材料. 2012(16)
[7]水合肼還原氧化石墨烯的研究[J]. 肖淑華,沈明,朱沛英,張東. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2011(02)
[8]石墨烯的制備和改性及其與聚合物復(fù)合的研究進(jìn)展[J]. 謝普,呂晴,王麗娥,于杰,羅筑,黃浩,許國楊,鄧青,秦軍. 材料導(dǎo)報. 2010(S2)
[9]聚苯胺-聚乙烯醇復(fù)合膜的制備及其力學(xué)性能[J]. 王孝華. 石油化工. 2009(11)
[10]TiO2/石墨烯復(fù)合材料的合成及光催化分解水產(chǎn)氫活性[J]. 張曉艷,李浩鵬,崔曉莉. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2009(11)
博士論文
[1]鋰離子電池炭負(fù)極材料的制備與性能及應(yīng)用研究[D]. 郭華軍.中南大學(xué) 2001
碩士論文
[1]氧化石墨烯和石墨烯的制備、表征與應(yīng)用[D]. 周靜.南京大學(xué) 2011
[2]石墨烯和單壁碳納米管的分離及光催化、電催化性質(zhì)研究[D]. 應(yīng)紅.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[3]納米氧化鑭和納米氧化鉬的制備及應(yīng)用[D]. 韓陳.華東師范大學(xué) 2009
本文編號:3693043
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2理想石墨的構(gòu)成分布視意圖??Figure?1.2?Structure?diagram?of?ideal?graphite?crystal??
圖2.1?RTS-8型四探針測試儀測試原理圖??
圖2.3氧化石墨的FTIR圖??Figure?2.3?FTIR?spectra?of?grapite?oxide??2.3,石墨FTIR吸1720?cm—1、1580?cm—1、1220?cm-1和??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 楊志,劉文巖,張寶青,王曉波. 機(jī)械制造. 2015(11)
[2]氧化石墨烯/聚乙烯醇復(fù)合材料的納米壓痕實驗及力學(xué)性能[J]. 高瑩,史相如,劉文林,王文秀,沈園方,陳堅. 復(fù)合材料學(xué)報. 2016(01)
[3]紅外光譜法測定聚乙烯醇結(jié)晶度的研究[J]. 胡顏剛,張念,李橋,李晨曦,周冕. 工程塑料應(yīng)用. 2014(09)
[4]石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]. 李宏,李云. 材料導(dǎo)報. 2013(15)
[5]球磨輔助氧化還原法制備石墨烯[J]. 葉劍,張海燕,陳易明,胡麗,冉啟燕,杜磊. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2012(12)
[6]交變電場剝離氧化石墨的研究[J]. 謝金花,肖淑華,張東. 功能材料. 2012(16)
[7]水合肼還原氧化石墨烯的研究[J]. 肖淑華,沈明,朱沛英,張東. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2011(02)
[8]石墨烯的制備和改性及其與聚合物復(fù)合的研究進(jìn)展[J]. 謝普,呂晴,王麗娥,于杰,羅筑,黃浩,許國楊,鄧青,秦軍. 材料導(dǎo)報. 2010(S2)
[9]聚苯胺-聚乙烯醇復(fù)合膜的制備及其力學(xué)性能[J]. 王孝華. 石油化工. 2009(11)
[10]TiO2/石墨烯復(fù)合材料的合成及光催化分解水產(chǎn)氫活性[J]. 張曉艷,李浩鵬,崔曉莉. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2009(11)
博士論文
[1]鋰離子電池炭負(fù)極材料的制備與性能及應(yīng)用研究[D]. 郭華軍.中南大學(xué) 2001
碩士論文
[1]氧化石墨烯和石墨烯的制備、表征與應(yīng)用[D]. 周靜.南京大學(xué) 2011
[2]石墨烯和單壁碳納米管的分離及光催化、電催化性質(zhì)研究[D]. 應(yīng)紅.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[3]納米氧化鑭和納米氧化鉬的制備及應(yīng)用[D]. 韓陳.華東師范大學(xué) 2009
本文編號:3693043
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