还原剂对GO自组装PAN纤维结构及性能的影响

通过浸渍法将氧化石墨烯(GO)自组装在聚丙烯腈(PAN)纤维表面,然后采用还原强弱不同的还原剂水合肼、氢碘酸(HI)、维生素C分别还原GO,制备了经还原GO(rGO)表面修饰的导电PAN纤维,研究了不同还原剂对rGO/PAN纤维的结构及性能的影响。结果表明:通过浸渍处理后,GO成功自组装在PAN纤维表面上;水合肼、HI在高温短时间内还原的rGO/PAN纤维表面形成的小褶皱数量较多,面积较大,维生素C在低温长时间条件下还原的rGO/PAN纤维表面出现密集的小皱褶并形成大的卷曲气层结构;当GO质量分数为1.64%时,在99℃下还原1.5 h后,HI、水合肼还原制得的rGO/PAN纤维的体积电阻率分别为388,1 091Ω·cm,HI还原后纤维强度有所下降,水合肼还原后纤维力学性能被严重破坏;采用维生素C在80℃下还原24 h得到的rGO/PAN纤维的体积电阻率为762Ω·cm,与PAN原丝相比下降了11个数量级,达到了导电纤维的级别,并且纤维本身的力学性能得以保留。     

石墨烯对聚四氟乙烯导热和摩擦磨损性能的影响

针对聚四氟乙烯(PTFE)导热性能和耐磨损性能较差的问题,将石墨烯经过氧化氢预处理后,再用硅烷偶联剂KH550对其进行表面改性,然后采用冷压烧结法制备了PTFE/石墨烯复合材料,研究了不同用量下改性和未改性石墨烯对复合材料电性能、导热性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着石墨烯用量增加,复合材料的体积电阻率逐渐下降,但在石墨烯质量分数为0%~2%时,复合材料体积电阻率基本处于同一数量级,仍为绝缘材料;当石墨烯质量分数由0%增加至2%时,复合材料的导热系数明显提高,磨损量明显降低,而摩擦系数先升高后降低,但变化幅度较小。与未改性石墨烯相比,KH550改性石墨烯填充的复合材料具有更高的导热性能和摩擦磨损性能。     

石墨烯柔性导电改性涤纶织物的制备与性能

采用乙二胺（EDA）和氢氧化钠对涤纶织物进行改性，获得氨基化改性涤纶，再将改性涤纶浸渍氧化石墨烯（GO）溶液，涤纶表面的GO还原成还原氧化石墨烯（RGO）后得到具有导电性能的涤纶织物。采用扫描电镜（SEM）对导电涤纶进行表征，并进行耐洗和耐摩擦性能测试。研究结果表明，涤纶织物经EDA改性后对GO的吸附能力增强，织物导电性增加；改性涤纶的最佳导电整理工艺为GO溶液pH值6，5 g/L保险粉在95℃还原60min可使织物上GO较充分还原，改性涤纶织物的导电性随GO浓度的增大、还原温度的增加和还原时间的延长而增强，当GO为2g/L时，改性涤纶的表面电阻值降低至14.575 KΩ/cm。由SEM结果可知未经改性的涤纶织物表面光滑，经导电整理后织物表面覆盖一层石墨烯薄膜。     

高导电石墨烯的化学制备及其性能研究

基于三种还原剂,葡萄糖、氢碘酸和水合肼分别制备了石墨烯,研究了还原剂对石墨烯性能的影响。结果表明,使用葡萄糖作为还原剂得到的石墨烯样品还原程度最好;通过电阻率测试发现,氢碘酸还原制得的石墨烯电阻率最小(1.8Ω·m),导电性最好;通过充放电测试发现,水合肼还原制得的石墨烯储能性能最好,在制备储能电池方面具有广泛的应用前景。     

氧化石墨烯改性及其在橡胶中的应用

综述了氧化石墨烯(GO)优异的性能,以及改性GO作为补强填料在橡胶复合材料中的应用。介绍了GO的离子液体改性、无机粒子改性、有机小分子改性和非共价键改性以及其对橡胶复合材料的力学性能、耐摩擦性能、阻隔性能和导热性能的影响。同时指出了未来氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料的发展趋势。     

氧化石墨烯改性及其在橡胶中的应用

综述了氧化石墨烯(GO)优异的性能,以及改性GO作为补强填料在橡胶复合材料中的应用。介绍了GO的离子液体改性、无机粒子改性、有机小分子改性和非共价键改性以及其对橡胶复合材料的力学性能、耐摩擦性能、阻隔性能和导热性能的影响。同时指出了未来氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料的发展趋势。     

高导热石墨烯膜的制备及研究

采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯溶液并通过涂膜获得高度取向的氧化石墨烯薄膜,并对氧化石墨烯薄膜进行热处理得到石墨烯薄膜。通过红外、X射线衍射以及激光闪射等方法对所制得的石墨烯膜的结构和导热性能进行了表征。结果表明,经过900℃热处理能够对氧化石墨烯薄膜有效还原,得到的石墨烯薄膜在平面方向上的热导率达到540 W/(m·K)。     

聚苯乙烯/还原氧化石墨烯核壳微球的制备及性能表征

以阳离子聚苯乙烯微球(PS)为核,氧化石墨烯(GO)和PS之间通过静电和π-π作用力进行静电自组装,制备得到聚苯乙烯/氧化石墨烯核壳微球(PS/GO),然后采用氢碘酸(HI)进行还原得到聚苯乙烯/还原氧化石墨烯核壳微球(PS/rGO),采用XRD、SEM、TEM对PS/GO和PS/rGO进行了结构表征。探究了自组装过程条件,例如分散形式(搅拌或超声)、反应时间、GO质量浓度对核壳微球形貌的影响。对不同壳层还原氧化石墨烯(rGO)厚度的PS/rGO复合材料进行了导电性能和热稳定性测试,结果表明,改变壳层rGO的含量,会直接影响复合材料的导电和热性能。由于PS/rGO具有独特的核壳结构,其导电性能和热稳定性相比PS有所提高,电子电阻从PS的17.3Ω降到PS/rGO[m(PS)∶m(rGO)=50∶1]的8.3Ω,PS/rGO的起始热分解温度提高近120℃。     

石墨烯柔性导电涤纶织物的制备与性能

用乙二胺(EDA)和氢氧化钠对涤纶织物进行改性,得到氨基化改性涤纶。将改性涤纶浸渍氧化石墨烯(GO)溶液,涤纶表面的GO还原成还原氧化石墨烯(RGO)后得到具有导电性能的涤纶织物。采用SEM和Raman光谱对导电涤纶织物进行表征,并对其耐洗和耐摩擦性能进行了测试。结果表明,涤纶织物经150 mL EDA/L浴液和50 g/L氢氧化钠改性后对GO的吸附能力增强,织物导电性增加;改性涤纶的最佳导电整理工艺条件为:GO溶液质量浓度为2 g/L,pH=6,6 g/L保险粉在95℃还原60 min。在该条件下,织物上GO能够被较充分还原,改性涤纶的表面电阻值为14.575kΩ。SEM结果表明,未经改性的涤纶织物表面光滑,经导电整理后织物表面覆盖一层石墨烯薄膜;Raman光谱证实涤纶织物表面沉积了RGO,且织物上的GO被较充分还原。     

新型还原氧化石墨烯/氮化碳复合纳滤膜制备及其性能

高性能石墨烯基复合膜的制备是目前国际研究热点,但是石墨烯基纳滤膜在脱盐中水通量较低,限制其在脱盐中的应用。采用聚多巴胺(PDA)改性聚砜(PSF)膜为基膜,将还原氧化石墨烯(rGO)和超薄氮化碳(uCN)纳米片通过真空抽滤法在基膜表面自组装制备新型还原氧化石墨烯/氮化碳复合纳滤膜。通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X 射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪等研究uCN添加对膜结构和形貌的影响,并考察不同uCN添加比例、rGO用量及压力复合纳滤膜性能变化规律。结果显示当在100 mg·L^-1的rGO中添加uCN为20 mg·L^-1时所制备的rGO/uCN复合纳滤膜不仅保持良好盐离子截留率(对Na₂SO₄截留率85.86%,对NaCl截留率30.17%),且水渗透系数是rGO膜的2.15倍(88.50 L·m^-2·h^-1·MPa^-1)。