石墨烯纳米复合材料的制备及性能研究

以泡沫镍为模板、石墨为催化剂、酚醛树脂为碳源,采用水热法以及热处理方法制备了三维石墨烯复合材料,再利用化学沉积法制备三维氧化镍-石墨烯-泡沫镍复合材料,并对其结构和电性能进行了分析,研究结果表明,该复合材料的石墨化程度高,具备电极特性,电化学性能稳定。     

石墨烯负载纳米SnO2复合材料制备及其电化学性能

采用水热方法制备了纳米金属氧化物SnO_2/石墨烯(RGO)复合材料,同时用相同工艺制备了纯SnO_2与纯RGO作为对比。SnO_2/RGO复合材料中SnO_2均匀分布在RGO结构中,晶粒尺寸约为5 nm,与合成的单相SnO_2相比晶粒尺寸显著减小。电化学性能测试表明,RGO、SnO_2和SnO2/RGO的首次可逆容量分别为339.3、862.7和1 054.2 m A·h/g,50次循环后容量分别为198.5、306.2和977.8 m A·h/g。SnO_2/RGO复合材料的可逆容量和循环稳定性比纯RGO和SnO_2有显著增加。电化学性能的提高归因于RGO的加入显著减小SnO2尺寸,提高了材料导电性,同时有效阻止了SnO_2团聚。     

网球拍用石墨烯复合材料的性能研究

石墨烯复合材料具备强度高、弹性模量大、稳定性好、减震效果佳等优势,将其用于网球拍中能够提升球拍刚度与强度.随着人们对体育运动认识的提高以及网球运动的普及,网球拍的发展也日新月异,将石墨烯复合材料应用于网球拍中已经取得了良好的应用效果,并获得普遍认可.该文介绍了石墨烯复合材料的结构,并针对网球拍用石墨烯复合材料的性能进行...     

聚吡咯/氧化石墨烯复合材料的制备及电化学性能研究

分别采用物理球磨混合法、化学原位聚合法和化学原位聚合-还原法制备了聚吡咯/氧化石墨烯混合物、聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)和聚吡咯/还原氧化石墨烯(PPy/RGO)复合材料。通过三电极测试其电化学性能(循环伏安、恒流充放电和交流阻抗)。结果表明,通过化学原位聚合法制备的PPy/GO(304. 5 F/g)比电容远高于物理混合(16 F/g)和聚吡咯/还原氧化石墨烯(126. 4 F/g)。化学法原位聚合法制备PPy/GO最佳条件是冰浴条件下和加入表面活性剂对羟基苯磺酸钠。并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对化学原位制备的PPy/GO组成、结构和形貌进行了表征。     

原位聚合制备聚吡咯/石墨烯复合材料及其电化学性能研究

通过原位聚合法制备出聚吡咯/石墨烯(PPy/GE)复合材料。用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析手段对复合材料的结构和形貌进行表征,发现聚吡咯均匀地包覆在石墨烯表面。循环伏安测试表明复合材料对电极对I-/I3-电解质氧化还原体系具有较好的催化能力。电化学交流阻抗测试结果说明掺入聚吡咯后可有效降低石墨烯对电极的电荷转移阻抗。组装成染料敏化太阳能电池(DSSCs),在AM 1.5(100mW.cm-2)的模拟太阳光照射下,得到4.12%的光电转换效率。     

MoS2/石墨烯复合材料的研究及应用

由于独特的优良物理化学性质、在光催化和电化学领域突出的性能而受到广泛关注的MoS_2,但因为其较低的电导率,较小的比容量而被限制了在储能中的单独应用。近年来,发现将MoS_2和石墨烯制成复合材料恰可克服这些不足,使MoS_2的性质得以最大程度的应用。文章主要介绍了MoS_2/石墨烯复合材料的性能、综述了其制备方法,讨论了其在光催化领域和电化学方面的应用,并对复合材料的未来进展和应用方向做了展望。     

钴离子掺杂聚苯胺/石墨烯复合材料的制备及电化学性能研究

采用一锅化学氧化聚合掺杂法制备了钴离子掺杂聚苯胺/石墨烯(PGC)复合材料,优化了Co2+与苯胺(An)的摩尔比,研究了与石墨烯(RGO)的复合对钴离子掺杂聚苯胺(Co2+-PANI)微观结构、形貌及电化学性能的影响,通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)对PGC复合材料的结构和形貌进行了...     

石墨烯复合材料的制备及性能研究

为研究石墨烯在复合材料中的潜在价值,以石墨烯的特有属性为依据,通过在真空密闭环境中离心分散制得目标溶液,将混合溶液在高温环境中活化氢键,制得石墨烯-聚酯丙基复合材料薄膜,根据不同复合材料的石墨烯添加量,分析了石墨烯复合材料的力学性能、疏水性和热稳定性。研究结果表明,当石墨烯添加量为92%时,有助于增强材料的弹性模量;当石墨烯添加量为3%时,降低了材料的疏水性,石墨烯使复合材料的综合性能大幅提升,为复合材料推广研究提供了科学依据。     

石墨烯/二氧化锰复合材料的电化学性能

通过共沉淀法制备了石墨烯/二氧化锰复合材料,研究了不同质量比的石墨烯与二氧化锰对复合材料结构与性能的影响.通过X射线衍射分析了复合材料的微观结构,用扫描电子显微镜观察复合材料的表面形貌,用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗谱研究复合材料的电化学性能.结果表明:制备的复合材料中二氧化锰为α型二氧化锰,其中,当石墨烯质量分数为26.5％的复合材料具有良好的电化学性能,当以6 mol/L的KOH溶液为电解质时,其比电容达到313F·g-1,循环伏安测试表明其电化学可逆性较好.     

改性石墨烯/天然橡胶复合材料的制备及性能

用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对石墨烯(GE)进行改性,将得到的改性石墨烯(KHGE)与天然橡胶(NR)进行混炼制备出改性石墨烯/天然橡胶(KH-GE/NR)复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对改性前后石墨烯的结构进行了表征,考察了KH-GE/NR复合材料的硫化性能、力学性能和导电性能。结果表明:KH-570对GE改性后,增大了GE的层间距,使GE在NR基体中的分散得到了改善;随着KH-GE用量的增加,KH-GE/NR复合材料力学性能提高,当KH-GE质量比(即KH-GE质量占NR质量的百分数,下同]为1.0%时,KH-GE/NR复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为17.57 MPa和645.48%,比未添加KH-GE的复合材料分别提高了122%和21%,当KH-GE质量比为2.5%时,KH-GE/NR复合材料的体积电阻率最终下降约3个数量级。     

改性石墨烯/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

本研究采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对石墨烯(GE)进行改采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）对石墨烯（GE）进行改性,将得到的改性石墨烯（KH-GE）与天然橡胶（NR）进行混炼制备改性石墨烯/天然橡胶（KH-GE/NR）复合材料。采用傅里叶红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和场发射扫描电镜对改性前后石墨烯结构进行表征,同时研究了KH-GE/NR复合材料的硫化性能、力学性能和导电性能。结果表明：硅烷偶联剂KH-570对GE改性后,增大了GE的层间距,改善了GE在NR基体中的分散;随着KH-GE用量增加,KH-GE/NR复合材料力学性能提高,当KH-GE质量分数为1.0 %时,KH-GE/NR复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为17.57Mpa和645.48%,比未添加KH-GE的复合材料分别提高122%和21%,同时复合材料的体积电阻率最终下降约三个数量级。     

石墨烯复合环氧树脂涂层的制备及其性能

以腰果酚改性酚醛胺为固化剂,将石墨烯掺杂到环氧树脂(E42)中制备了防腐涂料,并将其涂覆在预处理的基材马口铁上.对复合涂层的表面形貌、固化时间、光泽度、附着力、抗冲击性、硬度、柔韧性和防腐性能进行了测试.结果表明,腰果酚改性酚醛胺固化剂制备的涂层具有优异的力学性能和防腐性能,且随着石墨烯含量(以E42质量为基准,下同)的增加,涂层防腐性能提高.当腰果酚改性酚醛胺含量为25％,石墨烯含量为6％时,制备的涂层的平均厚度为(120±10)μm,硬度可达到2H,附着力达到0级,自腐蚀电流密度为8.482×10–6 A/cm2,腐蚀速率为6.593×10–2 mm/a.     

氧化石墨烯沙漠砂水泥基复合材料力学性能研究

通过正交试验,分析了氧化石墨烯(GO)掺量、沙漠砂替代率、水灰比和胶砂比对GO-沙漠砂水泥基复合材料28 d的抗压强度、抗折强度和稠度值的影响趋势.在正交试验基础上,进一步揭示沙漠砂替代率和GO掺量对复合材料7d、28 d抗压强度和抗折强度的影响规律.试验研究表明:随着GO掺量的增加,水泥基复合材料抗折和抗压强度先提高后降低,且对于抗压强度增强效果略超过抗折强度.当GO掺量为0.03wt％时,GO-沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度达到最大值;随着沙漠砂替代率增加,GO-沙漠砂砂浆试块抗折和抗压强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为50％时,氧化石墨烯沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度均达到最大值;但沙漠砂替代率为100％时,掺量为0.03wt％的GO-全沙漠沙水泥基材料强度提升最高,且28 d抗压、抗折强度可达标准砂试块强度.通过SEM对GO增强沙漠砂水泥基复合材料微观结构进行表征,发现GO能够优化水泥水化产物的微观结构形态,并且与沙漠砂活性材料产生正相关作用,从而形成更加致密均匀的结构改善沙漠砂水泥基复合材料的宏观性能.     

石墨烯/硅橡胶导电复合材料的制备及性能研究

以甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)为主体材料、石墨烯为导电填料,制备石墨烯/MVQ导电复合材料,研究石墨烯品种和用量对复合材料物理性能和导电性能的影响。结果表明:石墨烯LKR6963的剥离程度较高、片层较薄、缺陷较少,易在硅橡胶基体中形成导电网络,提高复合材料的导电性能;随着石墨烯LKR6963用量的增大,复合材料的硬度和拉伸强度明显增大,体积电阻率逐渐减小。     

石墨烯增强复合相变储能材料的热学性能研究

以铁尾矿多孔陶瓷为载体,通过自发浸渗法成功制备出了添加石墨烯的复合相变储能材料,并对该材料热学性能及稳定性进行测试。结果表明：通过改变载体孔隙率,可以制得导热系数为0.41～0.59 W/(m·K)、潜热为69～120 kJ/kg、热学稳定性良好的导热增强复合相变储能材料。通过拟合,复合相变储能材料的导热系数与多孔载体的孔隙率呈线性关系,且经100次热循环后材料熔化潜热和导热系数分别降低了3.2%和16.7%。本研究为固废铁尾矿在蓄热、储能领域的应用提供了新思路。     

氧化石墨烯和壳聚糖的复合材料作为电极材料的可行性研究

石墨烯是当下作为超级电容器电极材料的热门材料,同时也有研究表明壳聚糖同样有作为超级电容器电极材料的潜质,综合二者,氧化石墨烯/壳聚糖的复合材料能否兼具二者优势以成为新一类电极材料?。     

氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备与性能

利用二乙烯三胺在氧化石墨烯(GO)表面引入氨基基团得到改性GO,然后与环氧树脂(EP)复合,制备出GO增强EP复合材料。性能测试结果表明,该复合材料具有良好的疏水性及力学性能。复合材料的吸水率随着改性GO含量增加先降低后提高,当改性GO含量为0.2%时,吸水率最低,浸泡12 d后吸水率为0.125%,与纯EP相比降低了81.48%,当改性GO含量继续增加,由于复合材料界面局部空隙的增加,吸水率反而大幅上升。复合材料的拉伸强度、冲击强度随着改性GO含量增加先提高后降低,当改性GO含量为0.05%时,拉伸强度、冲击强度最高,分别为50.94 MPa,5.78 k J/m2,相比纯EP增加了104%和90%。综合考虑,当改性GO含量为0.05%时,复合材料的分散性能、疏水性及力学性能较优。     

活性炭/粉煤灰-PVFM复合材料的制备及性能研究

以聚乙烯醇为原料,甲醛为交联剂,添加活性炭和粉煤灰制备了一种新型的PVFM复合材料。考察了活性炭和粉煤灰用量对PVFM复合材料表观密度、吸水率和孔隙率的影响,确定了活性炭和粉煤灰的适宜添加量。用显微镜观察材料表观形态发现,PVFM复合材料孔径分布均匀,大小在0.1～0.55 mm之间。所制备的活性炭/粉煤灰-PVFM多孔复合材料综合性能良好。     

石墨-石膏基吸波复合材料的制备与性能

采用弓形反射率测试系统等现代测试手段,通过测试复合材料在2～18GHz频率范围内的吸波性能和力学性能,研究了石墨掺量、试样厚度对石膏基吸波复合材料吸波性能的影响以及石墨掺量对力学性能的影响.研究表明,石墨-石膏基材料在2～18GHz具有较好的吸波性能,厚度一定,当石墨掺量为25wt％时试样吸波性能最佳;增大厚度有利于提高试样的吸波性能,掺量20wt％,厚度为20mm的试样小于-5dB的连续带宽高达15.68GHz;复合材料的力学性能随石墨掺量的增加而逐渐减小,掺量为40wt％时,其28d的抗压和抗折强度与空白试样相比分别下降了67.9％和76％.