纳米纤维素/氧化石墨烯/碳纳米管复合薄膜的制备及表征

以纳米纤维素(CNF)为分散介质,氧化石墨烯(GO)为增强介质,多壁碳纳米管(MWNT)为导电介质,机械搅拌后真空抽滤制备CNF/GO/MWNT复合薄膜,研究GO/MWNT含量对复合薄膜性能的影响,采用红外、Raman光谱、扫描电镜、透射电镜对薄膜的结构和形貌进行表征,采用动态力学分析、热重分析和电导率测试研究薄膜的力学性能、热性能和电性能。结果表明,薄膜的拉伸强度随GO含量的增加先增加后减小,薄膜电导率和耐热性随MWNT用量增加而增加,当CNF/GO/MWNT质量比为20/10/70时,复合薄膜性能最佳,薄膜的电导率达到236.07 S/m,拉伸强度为25.13 MPa,180~300℃区间材料的热失重为9.45%,最大热分解速率对应温度达到322.69℃。扫描电镜、透射电镜结果表明,GO在材料内部呈现规整结构,CNF能有效分散GO/MWNT,形成均匀分散液。     

弹性体/偶联剂复合纳米薄膜的制备

通过X射线光电子能谱、激光拉曼光谱和原子力显微镜对制备的多层弹性复合纳米薄膜的成分、形貌、结构进行了研究.结果表明:弹性复合薄膜的形成可分为两个阶段:"岛"式结构数量增多和长大阶段.同时,反应时间的增加至50 min、反应温度为220℃时形成更均一、致密的多层复合薄膜;偶联剂A187的活性基团作用下生成的弹性体薄膜更均匀.     

仿珍珠层自组装制备有机/无机纳米复合薄膜

模仿珍珠层结构, 采用蒸发诱导自组装的方法, 在石英片表面制备了聚三缩丙二醇双丙烯酸酯( PTPG-DA) / SiO₂ 纳米复合薄膜, 采用FT-IR、XRD 和TEM 等分析技术对薄膜结构进行了表征, 测试了其摩擦力学行为, 并初步讨论了纳米复合薄膜的形成机理。结果表明, 所制备的薄膜具有有机/ 无机有序交替的层状纳米复合结构, 其聚合前的层间距为2. 65 nm , 聚合后的层间距为2. 35 nm。聚合后的纳米复合薄膜具有较好的减摩性能。      

氧化石墨烯/壳聚糖层层自组装复合膜的制备及其在环保领域中的应用

利用层层自组装技术将氧化石墨烯与壳聚糖进行自组装,制备出一种新型的氧化石墨烯/壳聚糖复合膜,并利用原位合成的方法引入纳米银粒子。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和原子吸收等分析方法对复合膜的自组装行为和催化性能进行了研究。实验结果表明,氧化石墨烯与壳聚糖可通过层层自组装技术制备出新型复合膜,这种复合膜可包裹纳米银粒子,膜内纳米银粒子对4-硝基苯酚的催化活性较高,并且可实现循环使用。此外,在稳定性实验中,复合膜不会释放纳米银粒子或银离子,避免了给水体带来二次污染。因此,这种材料在水处理等环保领域中可能具有巨大的潜在实用价值。     

氧化石墨烯/聚乳酸自组装薄膜的制备及阻隔性能研究

为了提高聚乳酸薄膜的气体阻隔性能,利用氧化石墨烯(GO)和聚乙烯亚胺之间的静电结合力,通过层层自组装法将它们沉积在聚乳酸(PLA)基底上制备GO/PLA自组装薄膜。选择了3个厂家生产的GO,对其进行了结构分析,并对其制备的GO/PLA自组装薄膜的阻隔性能进行了检测,筛选出最合适的GO。并考察了GO浓度、自组装层数对GO/PLA自组装薄膜的氧气、水蒸汽阻隔性能的影响。结果表明：GO的阻隔性能受到片径、缺陷程度和含氧官能团的综合影响;随着GO浓度增加,自组装层数增加,自组装薄膜的阻隔性能均有明显改善,但水蒸汽的阻隔性能变化不如氧气阻隔性能变化剧烈;当GO浓度为6mg/mL,自组装层数为20层时,相比于聚乳酸原膜,透氧系数和水蒸汽透过率分别降低了99.01%和56.6%。     

层状自组装聚苯胺纳米复合电致变色薄膜的制备与性能

质轻、柔性、多色电致变色材料是柔性电致变色显示技术实用化、进而取代目前阴极射线管和液晶显示技术的关键。主链共轭型本征态导电聚合物聚苯胺因其原料来源广泛、转换电势低、变色范围宽、易于制成柔性薄膜而成为制备全固态柔性电致变色器件的首选材料。基于静电作用的层状自组装技术，能在分子层次上实现诸多材料的复合，并实现结构与性能的调控，因此成为设计组装具有特定性能的聚苯胺纳米复合电致变色薄膜的重要方法。讨论了层状自组装聚苯胺纳米复合电致变色薄膜的制备与性能，认为采用结构与性能可控的纳米结构层状自组装技术制备聚苯胺纳米复合电致变色薄膜是提高其综合性能并最终实用化的重要途径。     

石墨烯/碳纳米管复合薄膜的制备研究进展

碳纳米管和石墨烯分别是优良的一维和二维碳材料,它们体现出了一维和二维的各向异性,如导电性、机械性、导热性、透光性等。选择合适的方法制备出石墨烯/碳纳米管复合薄膜,它们之间可以产生一种协同效应,使其各种物理化学性能得到增强,因而这种复合薄膜在很多领域有着广阔的应用前景。综述了石墨烯/碳纳米管复合薄膜的制备新进展,详细阐述了石墨烯/碳纳米管复合薄膜的各种制备方法,并比较不同制备方法得到的复合薄膜的应用特点。     

氧化石墨烯/纳米纤维素复合薄膜的制备及表征

目的以纳米纤维素为基材,氧化石墨烯为增强相,制备氧化石墨烯/纳米纤维素复合薄膜。方法分别采用酸碱直接处理法和酸碱交替处理法制备纳米纤维素,采用一步氧化法和循环氧化膨胀法制备氧化石墨烯,观测其形貌,得出最佳制备工艺。测试由最优工艺制备的纯纤维素薄膜和复合薄膜的拉伸和润湿性能。结果酸碱交替处理法制备的纳米纤维素薄膜表面结构清晰,且纤维直径可达50 nm,循环氧化-膨胀法制备的氧化石墨烯片层厚度在纳米级别。当纳米纤维素与氧化石墨烯的质量比为20∶1时,氧化石墨烯/纳米纤维素复合薄膜的拉伸强度达149.68MPa,与纯纤维素薄膜相比增加了19.55%,且复合薄膜的接触角大于纯纤维素薄膜的。结论证实了氧化石墨烯能够增强纳米纤维素薄膜,在一定程度上说明氧化石墨烯/纤维素复合薄膜对水分子的阻隔性优于纤维素薄膜。     

石墨烯纳米片/聚乙烯复合薄膜电磁干扰屏蔽

研制了一种取向性较高的石墨烯纳米片/低密度聚乙烯（GNS/LDPE）复合薄膜三明治结构,分析其电磁干扰屏蔽（EMIS）性能和机制。实验结果表明,GNS/LDPE复合薄膜的EMIS性能主要决定于其电学性质。根据材料电导率对多层复合膜进行理论计算,探讨GNS/LDPE复合薄膜多层结构的光吸收和多层反射机制。通过调整层结构的厚度和表面层深度及屏蔽材料的电导率可以提高EMIS性能,并且增加屏蔽层厚度可增强吸收屏蔽作用从而进一步提高总屏蔽性能。结构优化后的EMIS效率可以达到31 dB,证明GNS/LDPE复合薄膜具有显著的EMIS作用。纳米复合三明治结构的屏蔽机制为设计高EMIS性能纳米复合物提供了基本依据。提出了实现高性能GNS/LDPE复合薄膜的有效技术方法,在EMIS涂层领域具有潜在的应用。      

纳米复合薄膜的制备及其应用研究

纳米复合薄膜材料于具有传统复合材料和现代纳米材料两者的优点,正成为纳米材料的重要分支而越来越引起广泛的重视和深入的研究。本文全面介绍了纳米复合薄膜的发展历史,制备方法,薄膜性能及其应用前景,提出了纳米复合薄材料研究的关键问题以及今后的发展方向。     

功能化氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料的制备及力学性能研究

以壳聚糖为基体、氧化石墨烯为活性增强相,采用溶液复合的方法制备了氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料。为使氧化石墨烯均匀地分散在壳聚糖溶液中,对氧化石墨烯的表面进行了功能化处理。通过TEM、SEM、XRD、TGA和力学实验对氧化石墨烯的分散性,复合材料的结晶性能、热性能和力学性能进行了分析。研究结果表明,表面处理后的氧化石墨烯均匀分散于壳聚糖溶液中,未出现絮凝和团聚现象,复合材料中氧化石墨烯也以层片堆叠的方式存在。复合材料中壳聚糖基体的结晶峰位置和结晶度不随氧化石墨烯的加入而改变。复合材料的杨氏模量随着氧化石墨烯含量的增加而提高,断裂伸长率随氧化石墨烯含量增加而降低;当氧化石墨烯含量达到5%(质量分数)后,材料由韧性变为脆性,强度降低。复合材料的热稳定性随着氧化石墨烯含量的增加而提高。     

GO-nAg复合材料的制备及其抗菌性能研究

采用化学还原法在氧化石墨烯(GO)表面负载纳米银(nAg),制备纳米银-氧化石墨烯复合抗菌材料(GO-nAg)。透射电子显微镜(TEM)和X射线能量色散谱(EDS)表征结果表明,纳米银成功地负载在GO表面,纳米银分散良好。以大肠杆菌为目标细菌,对GO-nAg、纳米银以及GO的抗菌活性进行比较,实验结果表明,GO-nAg未表现出很强的抗菌性,且与纳米银抗菌效果基本一致,而GO抗菌效果更好。     

石墨烯分散液的制备以及应用前景

石墨烯因独特的晶体结构和丰富新奇的光电性能而成为研究前沿和热点。高浓度稳定分散的石墨烯分散液有着巨大的应用前景,可广泛应用于能源存储、电子信息、功能材料等多个领域。但石墨烯纳米片不亲水也不亲油,易发生团聚,难以长时间稳定分散在溶液中。本文分析了石墨烯在不同溶剂中的溶解性,综述了当前国内外一些石墨烯分散液的制备方法和开发前景,指出分子修饰法将是石墨烯分散液功能化制备的发展方向,这为石墨烯分散液的功能化应用提供了重要的参考。     

Multilayer Stacked Low‐Temperature‐Reduced Graphene Oxide Films: Preparation,Characterization, and Application in Polymer Memory Devices

Highly reduced graphene oxide (rGO) films are fabricated by combining reduction with smeared hydrazine at low temperature (e.g., 100 °C) and the multilayer stacking technique. The prepared rGO film, which has a lower sheet resistance (≈160–500 Ω sq⁻¹) and higher conductivity (26 S cm⁻¹) as compared to other rGO films obtained by commonly used chemical reduction methods, is fully characterized. The effective reduction can be attributed to the large “effective reduction depth” in the GO films (1.46 µm) and the high C1s/O1s ratio (8.04). By using the above approach, rGO films with a tunable thickness and sheet resistance are achieved. The obtained rGO films are used as electrodes in polymer memory devices, in a configuration of rGO/poly(3‐hexylthiophene) (P3HT):phenyl‐C61‐butyric acid methyl ester (PCBM)/Al, which exhibit an excellent write‐once‐read‐many‐times effect and a high ON/OFF current ratio of 10⁶.     

离轴磁控溅射法生长1-3维PZT-NFO纳米复合薄膜

采用90°离轴磁控溅射法, 在MgAl₂O₄(001)单晶基片上自组装生长了Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃-NiFe₂O₄ (PZT-NFO)复合磁电薄膜, 并研究了基片温度、氩氧比和溅射功率等因素对薄膜结构和性能的影响。结果表明, 适合生长PZT-NFO薄膜的条件为基片温度800℃, 氩氧比1:1, 溅射功率160 W。XRD测试显示, PZT-NFO薄膜为外延生长薄膜, 且PZT相与NFO相之间的垂直晶格失配非常小。AFM和SEM结构观察表明, 薄膜具有清晰的1-3维纳米复合结构, 铁磁相NFO纳米柱直径约为80~150 nm。降低氩氧比有助于NFO相的形成, 但溅射功率过大会造成1-3维结构向无规则0-3维结构转变。磁性能测量表明纳米复合薄膜的饱和磁化强度在120~160 kA/m之间, 低于块体的NFO相, 可能是由于两相的界面扩散所造成。     

化学还原石墨烯薄膜的制备及结构表征

以天然鳞片石墨为原材料,采用Hummers法成功制备了氧化石墨,并采用化学还原方法制备石墨烯薄膜材料,分别应用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、拉曼光谱分析(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对氧化石墨和化学还原石墨烯薄膜的性能、结构和形貌进行了表征。实验结果表明,通过控制溶液的pH值为10可防止石墨烯团聚,石墨烯溶液的分散性非常好,碳氧比达到了8.8∶1,扫描电镜图片观察到了较薄的片层。通过XRD图谱可以看出,石墨烯薄膜比原始石墨的层间距变大。拉曼光谱表明,石墨烯薄膜相对氧化石墨的ID/IG值更大,样品在还原的过程中无序度增加。石墨烯薄膜的微观结构研究为其在超级电容器电极或重金属废水过滤膜等方面的应用提供了理论基础。     

静电自组装功能性纳米复合膜的研究进展

通过静电相互作用可自组装形成功能性纳米复合膜.近年来,这一技术发展十分迅速,并且得到了广泛的应用.综述了静电自组装成膜的机理、制备、表征的最新研究进展.     

有机/无机纳米复合水凝胶的制备与应用

纳米材料具有直径小、比表面积大以及易于实现表面功能化的优点,受到广泛的关注。与普通水凝胶相比,将无机纳米材料分散在水凝胶中制备的有机/无机纳米复合水凝胶的力学性能、光学性能、热力学性能都有较大提高。主要综述了TiO₂、SiO₂、Fe₃O₄等无机物作为填充剂或交联剂制备纳米复合水凝胶的方法,如共混法、原位法等,并分析了其在环保、医药等领域的应用。