石墨烯具有極高的電子遷移率、優(yōu)異的導(dǎo)熱性;銀為自然界導(dǎo)電性最好的金屬,同時納米銀具有特殊的電子結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積。二者獨(dú)特的性質(zhì)使得石墨烯與納米銀復(fù)合的材料在導(dǎo)電薄膜、導(dǎo)電紙、低溫導(dǎo)電油墨等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。本論文采用改進(jìn)Hummers法制備了氧化石墨烯(GO),將不同比例的GO和硝酸銀混合,采用水合肼一步還原制備石墨烯/銀(RGO/Ag)復(fù)合材料,研究構(gòu)成和熱處理工藝對其導(dǎo)電性的影響。結(jié)果表明,Ag基本以類似球形與還原氧化石墨烯(RGO)復(fù)合。RGO/Ag復(fù)合材料的導(dǎo)電性與其構(gòu)成有很大關(guān)系,只有當(dāng)GO加入量小于50 wt%時,Ag含量的提高和熱處理工藝的優(yōu)化可以明顯改善復(fù)合材料的導(dǎo)電性,其中,GO加入量為16 wt%的RGO/Ag片方阻值可達(dá)到8 mΩ/□;當(dāng)GO加入量高于50 wt%時,復(fù)合材料導(dǎo)電性與RGO導(dǎo)電性接近,受銀含量的提高和熱處理工藝優(yōu)化的影響較小。本論文以檸檬酸銀作為前驅(qū)體,1,2-丙二胺作為絡(luò)合劑,樹脂A作為粘結(jié)劑,司班85作為分散劑,RGO和單層石墨烯JCG-1-2.6分別作為功能相,制備石墨烯/檸檬酸銀油墨,并深入研究了粘結(jié)劑含量、檸檬酸銀含量、石墨烯含...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 石墨烯簡介
    1.3 石墨烯/銀復(fù)合材料的研究概況
        1.3.1 自組裝法制備石墨烯/銀復(fù)合材料
        1.3.2 原位還原法制備石墨烯/銀復(fù)合材料
    1.4 石墨烯/銀導(dǎo)電油墨的研究概況
        1.4.1 銀導(dǎo)電油墨
        1.4.2 石墨烯導(dǎo)電油墨
        1.4.3 石墨烯/銀導(dǎo)電油墨
    1.5 本文的研究思路
第二章 石墨烯/銀復(fù)合材料的原位制備、微結(jié)構(gòu)及其導(dǎo)電性能
    2.1 前言
    2.2 藥品與儀器
    2.3 材料的制備
        2.3.1 氧化石墨烯的制備
        2.3.2 石墨烯/銀復(fù)合材料的制備
    2.4 表征方法
        2.4.1 X射線衍射
        2.4.2 紫外-可見光譜
        2.4.3 傅里葉變換紅外光譜
        2.4.4 拉曼光譜
        2.4.5 X射線光電子能譜
        2.4.6 掃描電子顯微鏡
        2.4.7 透射電子顯微鏡
        2.4.8 熱重分析
        2.4.9 差示掃描量熱分析
        2.4.10 導(dǎo)電性能
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 氧化石墨烯的表征
        2.5.2 石墨烯/銀復(fù)合材料的表征
            2.5.2.1 UV-vis分析
            2.5.2.2 XRD分析
            2.5.2.3 FT-IR分析
            2.5.2.4 XPS分析
            2.5.2.5 Raman分析
            2.5.2.6 TGA分析
            2.5.2.7 SEM分析
        2.5.3 石墨烯/銀復(fù)合材料的導(dǎo)電性能
        2.5.4 熱處理溫度對石墨烯/銀復(fù)合材料的導(dǎo)電性能影響
    2.6 本章小結(jié)
第三章 石墨烯/檸檬酸銀油墨的制備和配方設(shè)計
    3.1 前言
    3.2 藥品與儀器
    3.3 材料制備
        3.3.1 檸檬酸銀的制備
        3.3.2 基材的處理
        3.3.3 檸檬酸銀絡(luò)合溶液的制備
        3.3.4 粘結(jié)劑體系的制備
        3.3.5 石墨烯/檸檬酸銀油墨的制備
    3.4 表征方法
        3.4.1 傅里葉變換紅外光譜
        3.4.2 熱重分析
        3.4.3 X射線衍射
        3.4.4 涂膜的粘附性
        3.4.5 導(dǎo)電性能
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 檸檬酸銀的制備和表征
        3.5.2 檸檬酸銀絡(luò)合機(jī)理
        3.5.3 有機(jī)胺對檸檬酸銀溶解能力和成膜性能的影響
        3.5.4 粘結(jié)劑和分散劑的選擇
        3.5.5 粘結(jié)劑含量對石墨烯/檸檬酸銀油墨性能的影響
        3.5.6 檸檬酸銀含量對石墨烯/檸檬酸銀油墨性能的影響
        3.5.7 石墨烯含量對石墨烯/檸檬酸銀油墨性能的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 石墨烯/檸檬酸銀油墨的燒結(jié)、微結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電機(jī)理
    4.1 前言
    4.2 藥品與儀器
    4.3 實(shí)驗過程
        4.3.1 基材的處理
        4.3.2 石墨烯/檸檬酸銀油墨的制備
        4.3.3 導(dǎo)電薄膜的制備
    4.4 表征方法
        4.4.1 掃描電子顯微鏡
        4.4.2 油墨穩(wěn)定性
        4.4.3 導(dǎo)電性能
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 導(dǎo)電油墨的狀態(tài)和穩(wěn)定性
        4.5.2 燒結(jié)工藝對石墨烯/檸檬酸銀油墨導(dǎo)電性能的影響
        4.5.3 不同燒結(jié)工藝處理的石墨烯/檸檬酸銀油墨的形貌
        4.5.4 薄膜厚度對石墨烯/檸檬酸銀油墨導(dǎo)電性能的影響
        4.5.5 導(dǎo)電油墨導(dǎo)電通路形成機(jī)理分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3960186