石墨烯复合材料的结构、制备方法和原理

石墨烯复合材料具有优异的性能和广泛的潜在用途,目前对石墨烯复合材料的性能及应用已有较多的文章进行了详细的综述,但对石墨烯复合材料制备方法的原理却很少进行系统论述。综述了石墨烯复合材料的基本结构、制备方法和原理、制备方式,并对石墨烯表面的功能化改性进行了阐述,最后对各种石墨烯复合材料的制备方法和过程逐一作了介绍,同时对今后石墨烯复合材料制备需要解决的问题作了展望。     

氟化石墨烯的制备研究进展

新型碳材料氟化石墨烯以独特的物理、化学性能受到广泛关注,在众多领域具有广阔的应用前景。综述了氟化石墨烯的制备方法,主要介绍以氟化石墨为原料的物理剥离法、使用不同溶剂作为插层剂的化学制备方法,以及以氧化石墨烯、石墨烯作为原料的制备方法,总结了各种制备方法的优缺点,并对未来氟化石墨烯的发展前景进行了展望。     

石墨烯/聚氨酯复合材料制备及性能研究进展

近年来,石墨烯改性聚氨酯纳米复合材料因其优异的综合性能而备受关注。在聚氨酯基体中添加石墨烯或其衍生物可显著提升聚氨酯的物理机械、热学、电磁学等性能,满足聚合物复合材料高性能和多功能的特殊要求。首先介绍了石墨烯的功能化改性方法,包括共价键改性和非共价键改性。随后介绍了石墨烯/聚氨酯纳米复合材料的制备工艺,包括原位聚合、溶液共混、熔融共混、水相(胶乳)共混等。综述了石墨烯/聚氨酯纳米复合材料在物理机械性能、导电性能、介电性能、导热性能、气体阻隔性能、阻燃性能、电磁屏蔽性能和防腐蚀性能等方面的最新研究进展。最后,对石墨烯/聚氨酯纳米复合材料面临的挑战和发展前景进行了展望。     

石墨烯制备方法及研究进展

近年来,石墨烯以其独特的结构和优异的材料性能而广泛应用于物理、化学及材料学等领域。参考了最新的参考文献资料,综述了石墨烯的制备方法,如外延生长、气相沉积、机械剥离、氧化还原等方法,并探讨了各种制备方法的研究进展及未来的发展方向。     

石墨烯制备技术研究进展

由于特殊的电学、热学、力学等性质,石墨烯自发现以来备受关注。石墨烯具有优异的物理和化学性质,在储能、传感器、催化剂载体和电极材料等领域具有广阔的应用前景。研究人员在石墨烯制备技术方面做出了大量的努力,制备尺寸均一、缺陷较少的石墨烯材料成为材料领域的研究前沿和热点之一。介绍了石墨烯的基本特征,综述了石墨烯的制备技术,探讨了该研究领域亟需解决的问题和未来的发展方向。     

石墨烯复合材料的研究进展

石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。本文综述了石墨烯的制备方法并分析比较了各种方法的优缺点, 简单介绍了石墨烯的力学、光学、电学及热学性能。基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向, 本文详细介绍了石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料的制备及应用, 并特别讨论了石墨烯/块体金属基复合材料的制备方法和其优异性能。     

氧化石墨烯的制备及结构研究进展

氧化石墨烯是一种表面含有丰富的含氧官能团石墨烯衍生物.氧化石墨烯拥有较大的比表面积、良好的亲水性和生物亲和性,被广泛应用于传感器、储能材料、药物载体、催化等领域.本文介绍了近几年氧化石墨烯的制备方法,简述了由Hummers法制备氧化石墨烯的生成机理,主要概括了氧化石墨烯新的结构模型,提出寻找高效绿色的氧化剂是制备氧化石墨烯的关键,确定氧化石墨烯的结构对其表面改性及在复合材料的应用和发展有重要的影响.     

石墨烯传感器的研究进展

论述了石墨烯电化学和生物传感器的研究进展,包括石墨烯的直接电化学基础、石墨烯对生物小分子(Hydrogen peroxide,NADH,dopamine,etc.)的电催化活性、石墨烯酶传感器、基于石墨烯薄膜和石墨烯纳米带的实用气体传感器(可检测O2、CO和NO2)、石墨烯DNA传感器和石墨烯医药传感器(可用于检测扑热息痛)。     

石墨烯的制备及改性方法研究进展

石墨烯是近些年来发现的一种新型碳材料,其完美的二维结构引起了科学家们的兴趣。文章综述了国内外石墨烯的制备及改性方法,并阐述了石墨烯各种制备方法及其优缺点,为石墨烯的工业化制备及功能化处理具有参考意义。     

石墨烯复合材料的制备及应用研究进展

石墨烯是碳原子以sp2杂化连接而成的单原子层结构,这一独特的二维结构使得石墨烯具有优异的光电性能、热稳定性以及化学性能.石墨烯复合材料的制备、性能和应用成为近年的研究热点.本文综述了石墨烯复合材料的制备方法,包括石墨烯/高分子复合材料、石墨烯/金属(金属氧化物)复合材料、石墨烯三元复合材料,以及石墨烯复合材料在锂电池、电容器、光伏材料、传感器等方面的应用研究进展,指出了石墨烯复合材料研究的重要方向.     

液相剥离法制备石墨烯的新进展

石墨烯是一种具有独特结构和优异性能的二维材料,自从2004年其被成功制备以来,迅速成为材料、化学、物理和工程领域的研究热点。目前,制备石墨烯的方法有很多,包括化学氧化还原法、化学气相沉积法以及液相剥离法等,其中液相剥离法是一种非常重要的制备方法,有望实现高质量石墨烯的工业化生产。主要总结了以超声波作为动力的液相剥离法的相关报道,并对其进行了分类讨论。解释了超声波的作用,着重介绍了以纯溶剂和二元溶剂为剥离溶剂的液相剥离方法,以及助剂辅助剥离的液相剥离方法的研究进展,并综述了各种方法的剥离机理。同时提出了提高石墨剥离效率的方法,指出了选择新溶剂或助剂的原则,旨在为研究更高效生产高质量石墨烯的方法提供参考。     

石墨烯的制备、表征与特性研究进展

石墨烯是最近几年才发现的碳材料的新成员,其完美的二维结构和许多奇特的性质,引起了科学家的极大兴趣.石墨烯的基础研究和应用研究成为当前前沿研究热点之一.引用近3年的国内外参考文献对石墨烯的制备方法(氧化还原法和化学气相沉积法)、转移方法(衬底腐蚀法)、表征方法(拉曼光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射)、应用研究等进行了详尽的综述,并介绍了石墨烯研究中所遇到的难题.最后,对石墨烯在其他领域的应用进行了展望,指出了石墨烯未来的研究方向.     

陶瓷/石墨烯块体复合材料的研究进展

石墨烯是2004年首次成功制备的新型二维碳纳米材料。由于其独特的二维结构和优异的性能, 近年来已成为国内外材料领域的研究热点。本文结合本课题组的相关工作, 综述了石墨烯应用于陶瓷块体复合材料的新近研究成果,包括碳纳米管、SiOC、Al₂O₃以及Si₃N₄等为基体的石墨烯块体复合材料,重点介绍了陶瓷/石墨烯块体复合材料的制备方法、增韧机制以及优异的物化性能, 并探讨了陶瓷/石墨烯块体复合材料的研究发展方向和应用前景。     

氧化石墨烯及其聚合物复合材料制备的研究进展

石墨烯是一种具有单层蜂窝状二维网格结构的新型材料,具有优异的力学、化学性能。氧化石墨烯(GO)作为氧化-还原法制备石墨烯的中间体,具有较高的比表面积以及石墨烯所不具备的丰富官能团。鉴于官能团的存在,GO具有优良的化学修饰性能,以此可制备性能更高的或具备新性能的GO/聚合物复合材料。文中综述了氧化石墨烯的结构、性能及制备方法,主要介绍了制备GO的Hummers法,比较了GO/聚合物复合材料的不同制备方法,列举了复合材料的性能特点,最后对GO复合材料制备方法的发展和GO/聚合物复合材料的应用前景进行了展望。     

氧化锌/石墨烯纳米复合材料制备技术的研究进展

氧化锌/石墨烯纳米复合材料在储能、光电材料与器件、光催化剂等方面具有广阔的应用前景,其所含元素无毒无害,储量丰富,适用于溶剂热法、超声空化法、电化学沉积等低成本非真空制备方法,故氧化锌/石墨烯复合材料近来成为复合材料领域研究热点之一。综述了氧化锌/石墨烯复合材料的多种制备方法,讨论了各制备方法的工艺特点与不足,分析了不同制备方法对氧化锌/石墨烯纳米复合材料形貌与性能的影响,展望了其未来工业化规模制备的发展趋势。     

氰酸酯树脂/氧化石墨烯纳米复合材料的制备及表征

通过溶液插层的方法制备氰酸酯树脂/氧化石墨烯纳米复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和热重分析(TGA)研究纳米复合材料的结构和性能,采用电子万能试验机研究纳米复合材料的力学性能。研究表明,异氰酸苯酯改性氧化石墨在二甲基甲酰胺中经超声处理后剥离形成氧化石墨烯薄片;添加氧化石墨烯后纳米复合材料的力学性能和耐热性显著改善。当氧化石墨烯的含量为基体树脂的1%时,纳米复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为82.9 MPa、148.6 MPa和12.9 kJ/m2,1000℃时的残炭率达45.1%。     

石墨烯/陶瓷复合材料制备工艺研究进展

制备工艺是调控石墨烯/陶瓷复合材料结构、优化其力学和热电等性能的关键.重点综述了石墨烯/陶瓷复合材料的粉末压坯烧结工艺和3D打印工艺及其研究进展.粉末压坯烧结工艺包括无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结、微波烧结和高频感应加热烧结等,具有工艺简单、材料性能好、制备参数易控制等优点,是石墨烯/陶瓷复合材料的主要制备工艺,用于制备致密的块体复合材料;主要3D打印工艺有直写成形、激光选区烧结、喷墨打印和立体光固化等,具有结构和形状可控的特点,是目前石墨烯/陶瓷复合材料的研究热点,用于成形复杂形状和特定性能的复合材料器件.另外,还简要介绍了原位生成法、碳热还原法等利用特定物理化学反应制备石墨烯/陶瓷复合材料的制备工艺,并综述了石墨烯在复合材料中的分散工艺.     

氧化石墨烯纳米带杂化粒子和石墨烯纳米带的研究进展

氧化石墨烯纳米带杂化粒子是将氧化石墨烯纳米带(GONRs)与其他纳米粒子经π-π键、氢键等结合方式复合在一起,通过这种特殊的结合形态一方面可以有效地防止GONRs的聚积,另一方面新的纳米粒子的引入能够赋予该杂化材料某些特殊的性能,从而有利于充分发挥GONRs杂化材料在聚合物改性等领域的综合性能。本文综述了氧化石墨烯纳米带杂化粒子的制备方法、性能和应用现状。此外,针对GONRs的还原产物石墨烯纳米带(GNRs)的结构、性能、制备方法及其应用领域也进行了系统性地论述。相关研究表明,氧化石墨烯纳米带杂化粒子的设计与制备是氧化石墨烯纳米带迈向实用领域的一个有效途径,而石墨烯纳米作为石墨烯的一种特殊结构的二维变体,继承了石墨烯优良的导电和导热等性能,同时特殊的边缘效应,因而呈现出了更广阔的应用潜力。