石墨烯载钴材料的制备

本实验以150μm鳞片状石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨,经超声波振荡得到氧化石墨烯,加入水合肼回流制得石墨烯材料.氧化石墨烯与CoSO4溶液混合,采用功能离子预吸附的方式,将金属离子有效地分散在氧化石墨烯载体上,原位还原金属颗粒和石墨烯,制备石墨烯载钴材料.     

石墨烯材料的制备与表征

本文以石墨粉为原材料,采用改良版的Hummers法制备了氧化石墨烯,并通过抗坏血酸还原氧化石墨烯制备了还原石墨烯。采用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)等测试方法对氧化石墨烯和还原石墨烯的形貌、结构与组成进行了对比分析。研究结果表明,氧化石墨烯被抗坏血酸还原成还原石墨烯后,氧化石墨烯的一部分含氧官能团被去掉,氧含量百分比下降,还原石墨烯表面出现褶皱重叠,紊乱程度增加。     

静电纺丝法制备RGO/PU纳米复合纤维的研究

采用改进Hummer法制备了氧化石墨烯,并由氧化石墨烯制备了还原氧化石墨烯(RGO),将其添加到热塑性聚氨酯(PU)纺丝液中,用静电纺丝法制备了RGO/PU纳米复合纤维。讨论了纺丝电压对纤维的影响,考察了复合纤维膜的形貌、导电性能和力学性能。结果表明,纺丝电压为23~28 k V时有明显的泰勒锥;在PU中添加质量分数为0.50%的RGO可以明显提高复合纤维的导电性能;加入RGO后PU纤维拉伸强度和断裂伸长率提升明显。     

基于氢碘酸还原氧化石墨烯的研究

在石墨烯的多种制备方法中,我们选用氧化-还原法制备以保留石墨烯上的某些官能团,获得较高的电导率。我们采用改进Hummers法,以高锰酸钾与石墨粉质量比9∶1为原料,浓硫酸为溶剂更安全高效地制备氧化石墨烯(GO),避免高温氧化时大量破坏石墨的面内共轭结构。采用氢碘酸法、氢碘酸乙醇法、氢碘酸乙酸法三种途径来制备还原氧化石墨烯(r GO),比较发现氢碘酸乙酸还原法是温和高效的还原策略,即在一定量乙酸及55%的氢碘酸的混合液中,氧化石墨烯粉末在40℃下还原2d,其电导率达14600S/m,高于其它两法。通过改进氧化还原条件,制备了仅边缘修饰,面内共轭结构几乎无破坏的石墨烯。制备的r GO在邻二氯苯中能够很好地分散,其后用含溴修饰剂对其进行了边缘修饰,引入了可作为反应位点的溴原子。     

氨基改性氧化石墨烯及其与环氧树脂的复合

对氧化石墨烯的氨基改性进行了研究,并探索了其在环氧树脂复合材料中的应用。以鳞片石墨为原料,采用Hummers法制备了氧化石墨,进而超声剥离制备了氧化石墨烯。采用三乙烯四胺和乙二胺,用缩合剂法对氧化石墨烯进行改性,并制备相应的环氧树脂复合材料。通过X射线衍射、热重分析、红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜等测试方法对所制备的材料进行了表征。结果表明,通过改性可将三乙烯四胺和乙二胺引入氧化石墨烯的表面,且氧化石墨烯被部分还原;氨基改性氧化石墨烯作为分散相加入环氧树脂基体中制备的复合材料的弹性模量和拉伸强度较纯环氧树脂明显提高,拉伸强度最大提高约60 %,弹性模量最大提高约100 %。     

氧化还原法制备石墨烯工艺参数的研究

氧化还原法制备石墨烯是目前被广泛采用的一种方法。但用此方法制备的石墨烯片比较容易产生皱褶或折叠,厚度偏大,有很多缺陷。所以用此方法制备的石墨烯导电性不理想,使其在电极材料方面的应用受到了很大的限制。对采用氧化还原法制备石墨烯过程中的主要工艺参数进行了研究,并通过拉曼光谱的测试结果来表征和分析石墨烯的缺陷程度,最终确定石墨烯的结构与主要工艺参数之间的关系。     

还原氧化石墨烯对人原代成纤维细胞的毒性研究

通过氧化石墨烯制备还原氧化石墨烯,采用透射电子显微镜对其进行表征,并将其作用于人原代成纤维细胞,通过CCK8法细胞活性检测和细胞划痕实验研究还原氧化石墨烯对人原代成纤维细胞的毒性.结果表明:与氧化石墨烯相比,还原氧化石墨烯颜色变深,粉末变细,具有明显的薄层和褶皱结构;CCK8法细胞活性检测结果显示5μg·mL-1是还原...     

石墨烯/PVC原位聚合树脂的开发

介绍了石墨烯的制备工艺与改性方法、石墨烯/聚合物复合材料的制备工艺。制备了氧化还原石墨烯/PVC原位聚合树脂,发现其耐热性能、热稳定时间(刚果红法)得到改善;改性的氧化还原石墨烯可明显提高PVC树脂的冲击强度和断裂伸长率,但拉伸强度略微降低,而未改性氧化还原石墨烯则会降低PVC树脂的力学性能。电镜照片显示氧化还原石墨烯/PVC原位聚合树脂中石墨烯与聚合物基体呈现砖墙形纳米层层自组装结构。     

石墨烯的氧化还原法制备与表征

采用Hummers法,在浓硫酸、高锰酸钾等氧化剂存在条件下,将石墨粉氧化制备成氧化石墨烯,将氧化石墨溶解于水中,然后用水合肼还原氧化石墨烯后制备得到石墨烯,同时,采用红外光谱、紫外光谱、透射电镜等手段对得到的氧化石墨烯和石墨烯进行了表征。结果表明:制备得到了氧化石墨烯和石墨烯,且二者已经充分剥离。     

氧化还原法制备石墨烯工艺参数的研究

氧化还原法制备石墨烯是目前被广泛采用的一种方法.但用此方法制备的石墨烯片比较容易产生皱褶或出现折叠现象,厚度偏大、有很多缺陷.所以用此方法制备的石墨烯缺陷偏多、导电性不理想,使其在电极材料方面的应用受到了很大的限制.本文对采用氧化还原法制备石墨烯过程中的主要工艺参数进行了研究,并通过拉曼光谱的测试结果来表征和分析石墨烯的缺陷程度,最终确定石墨烯的结构与主要工艺参数之间的关系.     

低温等离子体制备石墨烯及其性能研究

本文以石墨为原料采用改进的Hummers法制备GO,并采用低温等离子体对所制备的氧化石墨烯进行还原得到还原石墨烯。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)、和X-射线衍射(XRD)等手段对氧化石墨烯及还原石墨烯进行了表征,结果表明GO经过N2、Ar等离子体处理后均得到了有效的还原。     

氧化石墨烯还原方法的研究进展

石墨烯的制备对于石墨烯的理论研究和应用研究起着重要的作用,化学氧化还原法是制备石墨烯最为重要的方法之一。综述了近年来氧化石墨烯的还原剂还原法、高温热处理还原法、电化学还原法、溶剂热还原法、催化还原法、微波还原法等多种还原方法,分析了目前各种常用还原方法的优缺点,并进一步提出氧化石墨烯还原方法未来的几个研究方向：还原前后原子结构变化及还原机理研究;新型还原方法或多种还原方法联用的研究;还原氧化石墨烯和制备复合物同时进行的研究。     

氧化石墨烯还原过程中产生的缺陷表征北大核心

采用Hummer法对鳞片石墨进行氧化得到氧化石墨,之后经过超声剥离制备氧化石墨烯,最后在水合肼的作用下还原制备石墨烯。采用红外光谱、紫外-可见光光谱、拉曼光谱和原子力显微镜对还原前后的氧化石墨烯进行表征。发现化学还原可以除去氧化石墨烯表面一部分含氧官能团,但同时也引入一些缺陷,还原之后石墨烯的sp^2域的平均尺寸减小。AFM照片分析发现含氧官能团去除之后会在原来的位置产生空洞,从而导致石墨烯缺陷增加。     

氧化石墨烯还原过程中产生的缺陷表征

采用Hummer法对鳞片石墨进行氧化得到氧化石墨,之后经过超声剥离制备氧化石墨烯,最后在水合肼的作用下还原制备石墨烯。采用红外光谱、紫外-可见光光谱、拉曼光谱和原子力显微镜对还原前后的氧化石墨烯进行表征。发现化学还原可以除去氧化石墨烯表面一部分含氧官能团,但同时也引入一些缺陷,还原之后石墨烯的sp~2域的平均尺寸减小。AFM照片分析发现含氧官能团去除之后会在原来的位置产生空洞,从而导致石墨烯缺陷增加。     

镍包覆还原石墨烯复合材料的制备与性能研究

采用Hummers法将天然鳞片石墨氧化为氧化石墨,以水合肼为还原剂还原氧化石墨得到还原石墨烯,并对还原石墨烯化学镀镍,制备镍包覆的还原石墨烯复合材料。通过X-射线衍射分析、扫描电镜、X-射线能量分散、磁强计和双电测四探针测试仪对还原石墨烯、镍包覆还原石墨烯复合材料进行性能测试。结果表明,还原石墨烯经过碱性化学镀镍处理后,其表面包覆了非晶态的镍-磷合金,电阻率达到4.5064 mΩ·m,明显优于还原石墨烯的导电性;镍包覆的还原石墨烯的饱和磁化强度增大,矫顽力减小,剩磁均较小,适合做软磁材料。     

维生素C温和还原氧化石墨烯及表征

以无毒无害的维生素C为还原剂,在绿色温和的实验条件下成功制备了还原氧化石墨烯(RGO),并分别通过扫描电镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、傅里叶红外光谱仪、热分析仪和X射线光电子能谱对样品进行表征。研究表明,所得还原氧化石墨烯为少层石墨烯,且具有较高的碳氧比(9.73)。提出了维生素C去除氧化石墨烯(GO)中含氧官能团的还原机理。维生素C可作为传统化学还原剂的潜在替代品,用以制备高质量、无毒害的还原氧化石墨烯,促进其在生物医药、食品等领域的应用。     

干燥方法对石墨烯在氧还原反应中活性的影响

氧化还原法制备石墨烯是已规模化的生产方法之一,制备过程中需通过干燥得到石墨烯,因此不同干燥方法对石墨烯在氧还原反应中活性的影响有所不同.以石墨为原料,通过改进的Hummers法得到氧化石墨烯(GO)溶液,再将GO溶液分别通过真空烘干干燥和真空冷冻干燥后经高温还原制备石墨烯.采用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)...     

氧化-还原法制备石墨烯

石墨烯是2004年发现的二维新型碳材料,具有独特的物理性质和广阔的研究前景。作为石墨烯研究的基础,石墨烯的制备一直备受关注,研究进展迅速。简要分析制备石墨烯的四种主要方法(机械剥离、晶体外延生长、氧化还原、化学气相沉积)的原理和特点。重点从还原剂的选择、还原特点及还原效果评述氧化还原法制备石墨烯的研究进展,并对未来氧化-还原法制备石墨烯可能的发展方向进行展望。     

氧化石墨烯的可控还原及表征

采用Hummers修正法制备氧化石墨烯(GO),用壳聚糖(CS)作为“绿色”无毒还原剂,以反应温度和反应时间来控制氧化石墨烯的还原程度。用红外光谱、紫外可见吸收光谱、拉曼光谱和X射线衍射等多种表征手段研究不同还原程度的还原氧化石墨烯的结构与性能。结果表明,改变温度不能有效地控制氧化石墨烯的还原程度;在50℃低温环境下,控制反应时间可以得到不同还原程度的还原氧化石墨烯,为进一步研究不同还原程度还原氧化石墨烯的非线性光学性质奠定了基础。     

TiO_2/还原氧化石墨烯纳米复合物的电致化学发光性能研究

采用水热法还原氧化石墨烯的同时与TiO_2纳米粒子复合,制备TiO_2/还原氧化石墨烯纳米复合物,并在玻碳电极表面成膜。研究了膜稳定剂、复合比例、电势扫描范围及检测液pH对TiO_2/还原氧化石墨烯纳米复合物膜电致化学发光性能的影响。结果表明,Nafion作为膜稳定剂时,TiO_2/还原氧化石墨烯纳米复合物(1 wt%)膜能产生强的电致化学发光,强度是TiO_2纳米粒子膜发光强度的8倍。并且,复合物膜的电致化学发光峰电势和起置电势均明显正移。复合物膜在pH8~10范围内具有强的电致化学发光。