碳納米材料及其復(fù)合材料擁有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等性能,在眾多領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。其中石墨烯(G)、碳納米管(CNTs)更是在近年來成為全球性的熱點(diǎn)研究方向,但G片層的堆疊問題及CNTs的團(tuán)聚問題一直是制約其性能發(fā)揮的主要因素。將一維的CNTs與二維的G組裝成為三維網(wǎng)狀G/CNTs雜化材料,使二者互為彼此的分散劑并在功能方面發(fā)揮協(xié)同作用,是解決上述問題、賦予雜化材料及其復(fù)合材料優(yōu)異性能的有效手段。本文分別選用FeSO₄和2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)作為還原劑,采用原位化學(xué)還原方法制備還原氧化石墨烯(RGO)/CNTs雜化材料,采用FT-IR、XRD、XPS和接觸角測(cè)量等多種手段對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征及性能分析。以2,4-EMI還原的RGO/CNTs雜化材料作為增強(qiáng)體,分別選取苯乙烯和環(huán)氧樹脂兩種基體樹脂,采取共混法和真空浸漬法制備RGO/CNTs/聚苯乙烯(PS)復(fù)合材料和RGO/CNTs/環(huán)氧樹脂(EP)復(fù)合材料,并對(duì)其進(jìn)行性能的測(cè)試及分析。結(jié)果表明,RGO和CNTs組裝成為具有一定兩親性和不同尺度孔隙結(jié)構(gòu)的三維碳納米雜化材料。通過事先搭建RGO...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究目的和意義
    1.2 石墨烯簡(jiǎn)介
        1.2.1 石墨烯的力學(xué)性能
        1.2.2 石墨烯的熱學(xué)性能
        1.2.3 石墨烯的電學(xué)性能
        1.2.4 石墨烯的制備
    1.3 碳納米管簡(jiǎn)介
        1.3.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 碳納米管的力學(xué)性能
        1.3.3 碳納米管的熱學(xué)性能
        1.3.4 碳納米管的電學(xué)性能
    1.4 石墨烯/碳納米管雜化材料的研究進(jìn)展
        1.4.1 石墨烯/碳納米管的雜化材料的制備
        1.4.2 石墨烯/碳納米管雜化材料的應(yīng)用
    1.5 石墨烯/碳納米管混雜復(fù)合材料的研究進(jìn)展
    1.6 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 RGO/CNTs雜化材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能
    2.1 實(shí)驗(yàn)原材料和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)主要原材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
    2.2 氧化石墨烯的制備和表征
        2.2.1 氧化石墨烯的制備
        2.2.2 氧化石墨烯的形貌分析
        2.2.3 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
        2.2.4 X射線衍射(XRD)分析
        2.2.5 X射線光電子能譜(XPS)分析
        2.2.6 熱失重(TG)分析
        2.2.7 拉曼光譜(Raman)分析
    2.3 FeSO₄還原RGO/CNTs雜化材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能
        2.3.1 FeSO₄還原RGO/CNTs雜化材料的制備
        2.3.2 FeSO₄還原RGO/CNTs雜化材料的SEM分析
        2.3.3 FeSO₄還原RGO/CNTs雜化材料的FTIR分析
        2.3.4 FeSO₄還原RGO/CNTs雜化材料的XRD分析
        2.3.5 FeSO₄還原RGO/CNTs雜化材料的XPS分析
        2.3.6 FeSO₄還原RGO/CNTs雜化材料的吸附性能
        2.3.7 FeSO₄還原RGO/CNTs雜化材料的導(dǎo)電性能
    2.4 2,4-EMI還原RGO/CNTs雜化材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能
        2.4.1 2,4-EMI還原RGO/CNTs雜化材料的制備
        2.4.2 2,4-EMI還原RGO/CNTs雜化材料的SEM分析
        2.4.3 2,4-EMI還原RGO/CNTs雜化材料的FTIR分析
        2.4.4 2,4-EMI還原RGO/CNTs雜化材料的XRD分析
        2.4.5 2,4-EMI還原RGO/CNTs雜化材料的XPS分析
        2.4.6 2,4-EMI還原RGO/CNTs雜化材料的Raman分析
        2.4.7 2,4-EMI還原RGO/CNTs雜化材料的TG分析
        2.4.8 2,4-EMI還原RGO/CNTs雜化材料的彈性
        2.4.9 2,4-EMI還原RGO/CNTs雜化材料的導(dǎo)電性能
    2.5 本章小結(jié)
第3章 RGO/CNTs/PS復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能
    3.1 實(shí)驗(yàn)原材料和儀器
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)主要原材料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
    3.2 復(fù)合材料的制備
        3.2.1 共混法制備RGO/CNTs/PS復(fù)合材料
        3.2.2 真空浸漬法制備RGO/CNTs/PS復(fù)合材料
    3.3 RGO/CNTs/PS復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能
        3.3.1 SEM分析
        3.3.2 RGO/CNTs/PS復(fù)合材料的導(dǎo)電性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 RGO/CNTs/EP復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能
    4.1 實(shí)驗(yàn)原材料和儀器
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)主要原材料
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
    4.2 復(fù)合材料的制備
        4.2.1 共混法制備RGO/CNTs/EP復(fù)合材料
        4.2.2 真空浸漬法制備RGO/CNTs/EP復(fù)合材料
    4.3 RGO/CNTs/EP復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能
        4.3.1 SEM分析
        4.3.2 RGO/CNTs/EP復(fù)合材料的導(dǎo)電性能
        4.3.3 RGO/CNTs/EP復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能
        4.3.4 RGO/CNTs/EP復(fù)合材料的壓縮性能
        4.3.5 RGO/CNTs/EP復(fù)合材料的彎曲性能
        4.3.6 RGO/CNTs/EP復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3831243