本文關(guān)鍵詞：氧化石墨烯納米片的制備及其在碳管分散中的應用

  更多相關(guān)文章： 氧化石墨烯 納米片 超聲 表面活性劑 碳納米管 透明導電薄膜 附著力

【摘要】：石墨烯是一種具有單原子層厚度的二維納米材料,由于其優(yōu)異的電學、光學、熱力學及機械性能等,受到了人們極高的關(guān)注。氧化石墨烯(GO)是氧化還原法制備石墨烯的重要中間產(chǎn)物,同時由于其本身所具有的特殊化學結(jié)構(gòu),GO也被看做是一種新型二維柔性材料。由于GO本身含有許多親水和疏水官能團,因此具有良好的兩親特性,并且這些含氧官能團的存在也使得其具有良好的生物相容性,在生物傳感器、藥物載體、生物成像、表面活性劑等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。特別是尺寸小于100 nm的氧化石墨烯納米片(GONSs),這些特性更為突出。但是目前制備GO納米片的方法主要是采用原料尺寸很小的晶型石墨纖維或者納米粉,或者是通過復雜的制備工藝和分離工藝來得到。這些方法低效、成本昂貴、工藝復雜。研發(fā)出一種可以采用普通石墨原料,大量制備GO納米片的方法,是目前國內(nèi)外從事石墨烯領(lǐng)域研究的一個重要方向。而且GO納米片本身也具有許多獨特的性能,其中之一就是對其他碳材料具有良好的分散效果,進而制備全碳納米復合材料。本文分別采用了超聲輔助Hummers法制備片徑尺寸小于100 nm的GONSs,研究了超聲波對所制備GO的結(jié)構(gòu)和氧化程度的影響,并采用高功率的超聲波所產(chǎn)生的空化效應和振動效應制備得到了平均片徑為50 nm勺GONS S。采用微波輔助-超聲法制備方法制備得到了平均片徑尺寸為30 nm 的GONSs,產(chǎn)率高達65%。并且我們還深入研究了微波輔助作用下的氧化刻蝕機理。我們采用制備的GONSs作為分散劑,對單壁碳納米管(SWCNTs)進行分散,并采用紫外-可見光分光光度計對分散液離心前后進行分析,發(fā)現(xiàn)分散液具有很好的分散穩(wěn)定性。采用噴涂的方法在PET基底上制備得到了碳納米管透明導電薄膜,經(jīng)過還原、酸洗等方法對薄膜進行了后處理。采用ScotchTM膠帶法測試薄膜的附著力,探討了附著力增強的機理,探討了不同后處理對薄膜附著力的影響。
【關(guān)鍵詞】：氧化石墨烯 納米片 超聲 表面活性劑 碳納米管 透明導電薄膜 附著力
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;O613.71
【目錄】：

• 學位論文的主要創(chuàng)新點3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-30
• 1.1 引言10-11
• 1.2 石墨烯概述11-18
• 1.2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)11-13
• 1.2.2 石墨烯的合成方法13-18
• 1.3 氧化石墨烯及氧化石墨烯納米片18-26
• 1.3.1 氧化石墨烯的化學結(jié)構(gòu)18-21
• 1.3.2 氧化石墨烯的性質(zhì)及應用21-25
• 1.3.3 氧化石墨烯納米片的制備及應用進展25-26
• 1.4 碳納米管透明導電薄膜的研究進展26-29
• 1.4.1 碳納米管的分散27
• 1.4.2 碳納米管透明導電薄膜的制備方法27-29
• 1.5 本課題研究的主要內(nèi)容29-30
• 第二章 采用超聲輔助Hummers法制備氧化石墨烯納米片30-38
• 2.1 引言30
• 2.2 實驗部分30-33
• 2.2.1 實驗所用化學試劑和實驗設(shè)備30-31
• 2.2.2 改進Hummers法制備氧化石墨烯31
• 2.2.3 采用超聲輔助Hummers法制備氧化石墨烯31-32
• 2.2.4 氧化石墨烯納米片的制備32
• 2.2.5 氧化石墨烯及其納米片的表征32-33
• 2.3 結(jié)果與討論33-37
• 2.3.1 改進Hummers法制備氧化石墨烯及納米片的形貌分析33-34
• 2.3.2 超聲輔助Hummers法制備氧化石墨烯及納米片的形貌表征34-36
• 2.3.3 化學結(jié)構(gòu)分析36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 微波輔助-超聲法制備多孔氧化石墨烯及納米片38-48
• 3.1 前言38-39
• 3.2 實驗部分39-41
• 3.2.1 實驗原料與實驗設(shè)備39-40
• 3.2.2 氧化石墨烯納米網(wǎng)的制備40
• 3.2.3 氧化石墨烯納米片的制備40
• 3.2.4 氧化石墨烯納米網(wǎng)及納米片的表征40-41
• 3.3 結(jié)果與討論41-47
• 3.3.1 GO/MnO_2復合物及GONMs的形貌分析41-45
• 3.3.2 氧化石墨烯納米片的形貌分析45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 GONSs-碳納米管分散液配制及透明導電膜的制備48-58
• 4.1 前言48
• 4.2 實驗部分48-50
• 4.2.1 實驗原料與實驗設(shè)備48-49
• 4.2.2 單壁碳納米管的分散49
• 4.2.3 碳納米管透明導電薄膜的制備及后處理49-50
• 4.2.4 透明導電薄膜的性能表征50
• 4.3 結(jié)果與討論50-57
• 4.3.1 氧化石墨烯納米片分散單壁碳納米管性能的研究50-52
• 4.3.2 碳納米管透明導電薄膜的電學光學性能52-54
• 4.3.3 碳納米管透明導電薄膜附著力測試54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 結(jié)論58-60
• 參考文獻60-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文和參加科研情況68-70
• 致謝70

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸必志,陳振興,黃巧萍,劉輝;納米片狀鋁粉的制備及其發(fā)展動態(tài)[J];粉末冶金工業(yè);2004年02期

2 曾樂勇;王維彪;梁靜秋;夏玉學;雷達;趙海峰;;碳纖維襯底上定向碳納米片陣列的制備[J];功能材料與器件學報;2008年03期

3 母建林;劉穎;王輝;葉金文;文曉剛;谷林;;微波法合成金納米片[J];化工新型材料;2010年07期

4 高凌云;;單原子層納米片新技術(shù)[J];現(xiàn)代物理知識;2011年02期

5 唐春娟;楊慧琴;張永勝;蘇劍峰;;鉍納米線和納米片的制備[J];材料研究學報;2011年03期

6 龍麗珍;謝亞;黃小林;劉新利;王世良;賀躍輝;趙中偉;;氧化鋁納米片的氣相合成及其力學性能[J];粉末冶金材料科學與工程;2011年06期

7 任蘭正;王金秀;孫開蓮;;羥基離子液體中單晶金納米片的制備與表征(英文)[J];材料科學與工程學報;2012年03期

8 高燁;王曉菊;邊江魚;;氫氧化鎂納米片的合成及其潤滑性能的研究[J];分子科學學報;2012年04期

9 莫博;闞彩俠;柯善林;從博;徐麗紅;;銀納米片的研究進展[J];物理化學學報;2012年11期

10 張好成;劉培香;;二硫化鉬納米片功函數(shù)相關(guān)研究獲進展[J];功能材料信息;2013年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊曉華;楊化桂;李春忠;;{001}晶面主導的銳鈦二氧化鈦納米片的熱穩(wěn)定性研究[A];顆粒學最新進展研討會——暨第十屆全國顆粒制備與處理研討會論文集[C];2011年

2 楊曉晶;;無機納米片的制備和再配列的進展[A];中國化學會第26屆學術(shù)年會無機與配位化學分會場論文集[C];2008年

3 劉德宇;葉澤中;林海昕;任斌;田中群;;銅納米片及其復雜合金納米結(jié)構(gòu)的合成及應用[A];中國化學會第28屆學術(shù)年會第4分會場摘要集[C];2012年

4 張東陽;丁書江;Xiong Wen(David)Lou;;二硫化鉬納米片復合材料的制備及其鋰離子存儲性能[A];中國化學會第28屆學術(shù)年會第5分會場摘要集[C];2012年

5 虞夢娜;杜祝祝;林進義;解令海;黃維;;萘酰亞胺基有機納米片的二維生長和納米復合[A];中國化學會第29屆學術(shù)年會摘要集——第33分會：納米材料合成與組裝[C];2014年

6 崔聰穎;成英文;李文靜;邱翠翠;馬厚義;;金納米片的刻蝕過程及其腐蝕機理[A];2010年全國腐蝕電化學及測試方法學術(shù)會議摘要集[C];2010年

7 張橋;;銀納米片的膠體合成[A];中國化學會第29屆學術(shù)年會摘要集——第26分會：膠體與界面[C];2014年

8 陳圓;丁歡歡;劉天晴;;層狀液晶中金屬納米片的制備[A];中國化學會第29屆學術(shù)年會摘要集——第26分會：膠體與界面[C];2014年

9 楊海麗;劉益江;周鵬;王啟光;梁福鑫;楊振忠;;響應性聚合物/無機復合Janus納米片的制備及其性能研究[A];2013年全國高分子學術(shù)論文報告會論文摘要集——主題J：高分子復合體系[C];2013年

10 陳小蘭;師賽鴿;黃藝專;陳美;湯少恒;莫世廣;鄭南峰;;不同表面修飾對鈀納米片活體行為的影響[A];中國化學會第29屆學術(shù)年會摘要集——第05分會：無機化學[C];2014年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 記者 劉霞;科學家利用超薄沸石納米片造出高效催化劑[N];科技日報;2012年

2 馮衛(wèi)東;新型透明塑料薄如紙硬如鋼[N];科技日報;2007年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭琬;鉍系氧酸鹽的形貌調(diào)控及其光催化性能研究[D];東北師范大學;2015年

2 張文東;BiOBr和C_3N_4的制備、表征及可見光催化氧化羅丹明B性能研究[D];重慶大學;2015年

3 尹莉;氧化鎢納米片與石墨烯基多級復合納米材料的構(gòu)筑與氣敏性能研究[D];鄭州大學;2015年

4 李秀萬;氧化錳電極的納米結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備及其儲鋰性能研究[D];蘭州大學;2015年

5 劉飛;氮化硼基納米材料與薄膜的催化劑輔助生長及其性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

6 李蓓蓓;富含{001}晶面二氧化鈦光催化劑的可控制備及性能研究[D];大連理工大學;2015年

7 朱金保;3d過渡金屬氧化物超薄納米片的合成及其儲能性質(zhì)研究[D];中國科學技術(shù)大學;2013年

8 錢紅梅;金屬、半導體納米片的調(diào)控合成、組裝及光電性能研究[D];北京理工大學;2015年

9 胡晨暉;基于層狀鈮酸鉀和α-磷酸鋯的光降解和烯烴環(huán)氧化催化劑研究[D];南京大學;2013年

10 胡家佳;BiOCI納米結(jié)構(gòu)的制備、修飾及其光催化性能[D];合肥工業(yè)大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李濤;基于氧化鎢納米片多級復合納米結(jié)構(gòu)的制備與光催化性能研究[D];鄭州大學;2012年

2 段曉龍;NaInS_2納米結(jié)構(gòu)的復合體溶劑熱分解法制備及其表征[D];大連海事大學;2016年

3 程福星;石墨相氮化碳的剝離及其在光催化中的應用[D];浙江理工大學;2016年

4 趙逢煥;二氧化鈦納米材料的制備、改性及光催化性能的研究[D];中國海洋大學;2015年

5 王東瀟;二氧化鈦基納米光催化劑的合成及其性能研究[D];太原理工大學;2016年

6 田雨;二維納米材料化學修飾及高性能催化劑構(gòu)建的理論研究[D];哈爾濱師范大學;2016年

7 王新軍;基于二維納米片復合材料的電化學酶生物傳感平臺的構(gòu)建[D];青島科技大學;2016年

8 居佃興;氧化鋅/錫納米片/線氣敏元件直接構(gòu)筑及其性能研究[D];濟南大學;2015年

9 何志偉;功能化石墨烯納米片的制備、表征及應用[D];山東理工大學;2015年

10 劉維港;Y/Eu二元系稀土層狀氫氧化物納米片的低溫一步合成、層間陰離子交換、熱分解行為及其氧化物光功能材料的研究[D];東北大學;2014年

，

本文編號：723988