石墨烯/碱式硫酸镁晶须/PVC复合材料的制备及性能表征

以改进的Hummers法制备还原氧化石墨烯(RGO),以RGO和碱式硫酸镁晶须(MHSHw)为填料,采用机械球磨法制备RGO/MHSHw/PVC复合粉料,经平板硫化机热压成型得三相复合板材。考察了RGO和MHSHw对复合材料电阻率、阻燃性能及力学性能的影响。结果表明:RGO具有很好的片层结构和导电性;当MHSHw添加量为5%,RGO添加量为1%时,RGO/MHSHw/PVC复合板材的表面电阻率为4×106Ω/square,比纯PVC下降8个数量级,达到了商业抗静电效果,拉伸强度达到最大值17.61 MPa,比纯PVC提高了44.04%,复合板材氧指数>33%,具有阻燃性能,得到力学性能优良兼具有抗静电和阻燃性能的复合材料。     

改性石墨烯对天然橡胶/丁腈橡胶复合材料热性能的影响

采用超声辅助超临界CO2方法制备石墨烯,经3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性后,采用"预混合"的方法,得到硬脂酸/石墨烯母料。通过机械共混法制备天然橡胶(NR)/改性石墨烯(GNs)与丁腈橡胶(NBR)/GNs复合材料。通过分析复合材料的导热性能、热管理性能和压缩生热性能的变化情况,验证石墨烯的性能与硬脂酸/石墨烯"预混合"对石墨烯分散的影响。结果表明,添加3份GNs时,NRC-3、NBRC-3的导热性能分别提升了108%和194%,压缩温升降低了8. 9℃和9. 9℃。该方法制备的石墨烯导热性能优秀,硬脂酸/石墨烯的"预混合"有效改善了石墨烯在聚合物中的分散性。     

还原氧化石墨烯增强水泥基复合材料微观结构及力学性能

采用水热还原法制备了不同还原程度的还原氧化石墨烯(RGO),并将其添加到水泥浆体中,制得石墨烯增强水泥基复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、力学性能测试仪、扫描电子显微镜(SEM)对氧化石墨烯(GO)还原程度及水泥基复合材料的力学性能和微观结构进行测试。结果表明,在120℃水热条件下,控制不同还原时间可以得到不同还原程度的RGO;随着GO还原程度的提高,复合材料力学强度不断增加;RGO可使水泥更加密实,降低了水泥浆体的孔隙率,对水泥基复合材料起到增强增韧的作用。     

碳布负载氮掺杂石墨烯及其电化学性能研究

以氧化石墨烯(GO)为原料、抗坏血酸为还原剂以及尿素作为氮掺杂剂,采用化学还原法制备了氮掺杂石墨烯凝胶(NGH).在制备NGH的时候引入混酸处理过的碳布,就得到了碳布负载氮掺杂石墨烯(NG/CC).利用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和电化学方法对样品的形貌、结构、组成以及电化学性质进行了表征和测试.结果表明:GO被有效还原,氮被掺杂到了石墨烯中;NG/CC具有三维交联的多孔结构;在6 mol·L-1的KOH电解液中,NG/CC具有良好的超级电容器性能.在0.5 mA·cm-2电流密度下其比电容为35.2 mF·cm-2,在5 mA·cm-2的电流密度下循环4500圈后,NG/CC的容量保持率为98％,并且在这个过程中的库伦效率始终接近100％.     

石墨烯的Bottom-up法制备技术新进展

随着石墨烯需求量的不断加大,掌握高效的石墨烯制备方法很有必要。石墨烯的制备方法分为Top-down和Bottom-up两大类,但Top-down法制备石墨烯存在耗时长、产品尺寸小、难以大规模工业化应用等缺陷,迫切需要一种经济有效的技术来合成高质量、大面积的石墨烯。基于这一目的,文中就Bottom-up法制备石墨烯展开讨论,介绍了外延生长法、化学气相沉积法(CVD)法、等离子体增强化学气相沉积合成(PECVD)法和溶剂热法等技术,为石墨烯大规模应用铺路。     

石墨烯增强铜基复合材料的制备技术及发展

石墨烯由于其独特的二维结构和优异的物化性能,在改善复合材料的力学性能、电学性能和热学性能等方面具有很大的潜力,已成为金属基复合材料较理想的增强体。铜合金具有优异的导电导热性能和良好的延展性,但是其强度较低、不耐磨及高温下易变形的特点阻碍了其应用和发展。因此,结合石墨烯和铜的性能特点,将石墨烯作为增强体添加到铜中,制备性能优异的石墨烯增强铜基复合材料成为目前研究的热点之一。综述了目前石墨烯增强铜基复合材料的制备方法,并对各方法的特点进行了分析比较,提出未来可采用的制备工艺的方向以及在制备过程中面临的问题和挑战,并对其未来的研究方向进行了展望。     

单层石墨烯电子结构和导电性能研究

石墨烯是一种碳原子构成的全新材料,自身物理性能优秀,制备比较简单,在现代应用中受到了广泛的重视。而伴随着其应用的拓宽,这种材料的导电性能也被大家发现,为了更好的利用,展开了本次研究,望带来借鉴。     

脉冲电沉积一步合成石墨烯/PANI复合材料及其超电容性能

采用脉冲电沉积一步合成得到石墨烯/聚苯胺(PANI)复合材料,通过SEM和XRD对材料的形貌和结构进行了表征,复合材料中聚苯胺为翠绿亚胺态,呈纤维状形貌。将所得石墨烯/PANI复合材料用作超级电容器电极进行电化学性能测试,比纯聚苯胺表现出更优异的超电容性能。电流密度为0.5A·g~(-1)时,石墨烯/PANI的比容量可达703F·g~(-1),且具有良好的倍率性能。     

钛酸锂/还原石墨烯复合材料制备与性能测试中水热法的应用

本次实验引入水热法,经特定工艺后制得Li_4Ti_5O_(12)/石墨烯纳米复合材料,以此为基础采取XED、SEM等相综合的方式分析复合材料,明确其结构与形貌方面的特点。结果表明,Li_4Ti_5O_(12)颗粒具备分布均匀的基本特性,通过与石墨烯的交叠作用,具备防止材料团聚的效果;在相同条件下经30次循环后,依然具备260mAh·g~(-1)的可逆容量,因此,其循环性能优良。