乙醇胺稳定石墨烯分散体系的制备及pH响应性能研究

利用乙醇胺作为分散剂,水合肼为还原剂制备出一种稳定的石墨烯分散体系。采用紫外可见光谱、红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜等方法对石墨烯水溶液的分散性和pH响应性能进行了分析表征。结果表明,在还原反应后,乙醇胺可修饰在还原氧化石墨烯表面,形成乙醇胺和石墨烯的复合物(ETA-RGO),得到稳定均匀的ETA-RGO分散溶液,原子力和透射电镜显示石墨烯以单片层形式分布,最大宽度为1μm左右,厚度约为0.8 nm。此外,在pH降低至6以下时,ETA-RGO分散液中的石墨烯快速团聚,表现出明显的pH响应特性。这种分散体系不仅实现了石墨烯在水溶液中的稳定分散,而且还赋予了石墨烯pH响应性能,可望扩展石墨烯相关材料在生物领域中的应用范围。     

水性聚氨酯/石墨烯柔性导电复合材料制备及性能

针对石墨烯在与聚合物基体复合中出现的难以均匀分散、易出现团聚的问题,通过采用不同的分散剂对石墨烯进行非共价键功能化改性,选取最佳分散剂,以制备稳定的石墨烯分散液。通过溶液共混法和流延浇铸法将石墨烯均匀分散在水性聚氨酯（WPU）基体中,制备了WPU/石墨烯柔性导电复合材料。溶剂分散效果及吸光度测试结果显示,聚乙烯醇（PVAL）水溶液对石墨烯的分散能力强,制备的石墨烯分散液较为稳定,且PVAL水溶液的最佳质量分数是15%,其吸光度达到2.943;导电性能测试结果发现,石墨烯含量为WPU质量的2%时,WPU/石墨烯柔性导电复合材料综合性能较好,其电导率为2.6×10^-7 S/m,并在此基础上,考察发现WPU∶PVAL水溶液质量比为80∶20时,复合材料的拉伸强度较未加分散剂的增加了116%,电导率为4.5×10^-5 S/m,较未加分散剂的增加了5个等级;扫描电子显微镜结果表明,加入PVAL水溶液后,石墨烯能均匀地分散在WPU基体中,表明PVAL水溶液对石墨烯具有良好的分散作用。     

分散剂对石墨烯水泥基复合材料压敏性能的影响研究

石墨烯能显著改善水泥基复合材料的压敏性能,而分散剂是影响石墨烯分散以及复合材料性能的关键因素。本文通过紫外分光光度仪、超景深显微镜、激光粒度仪及Zeta电位测试,研究了聚羧酸减水剂(PCE)、聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯(TW-20)、十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)4种分散剂对石墨烯分散性能的影响,并通过直流二电极、直流四电极和交流二电极测试研究了4种分散剂对石墨烯水泥基复合材料导电性能和压敏性能的影响。结果表明:在去离子水和水泥孔溶液中,PCE由于静电斥力和空间位阻的协同作用,对石墨烯具有良好的分散性;而在水泥孔溶液中,TW-20、SDS、SDBS与Ca²⁺之间的络合作用导致分散效率显著下降。石墨烯水泥基复合材料的导电和压敏性能与石墨烯在水泥基体中的分散性密切相关,掺PCE的石墨烯水泥基复合材料的电阻率最小,压敏性能最优。另外,SDS、SDBS的引气作用也会影响水泥基体的孔结构,导致电阻率增大,压敏性变差。     

氧化石墨烯-壳聚糖-聚乙二醇纳米复合物的制备及表征

针对纳米氧化石墨烯(NGO)在生理溶液中易聚集沉淀的问题,文中将壳聚糖-聚乙二醇接枝聚合物通过缩合反应与NGO共价连接,得到氧化石墨烯-壳聚糖-聚乙二醇(NGO-CS-PEG)纳米复合物。采用FTIR,SEM,DLS等方法对复合物进行表征。在FTIR图谱中,1776,1480 cm-1处同时出现酰胺键特征吸收峰,表明NGO-CS-PEG的成功制备。SEM表征结果显示复合物具有良好的单片层结构。DLS测定结果显示NGO-CS-PEG的平均粒径为282.5 nm,PDI为0.287。以PBS(p H=7.4)及DMEM细胞培养液为模拟生理溶液,纳米复合物在30 d范围内均能在溶液中稳定分散,未出现聚集沉淀现象。研究表明制备的NGO-CS-PEG纳米复合物粒径分布均匀、片层形貌良好、在生理溶液中分散稳定,为其在生物医药领域中的应用奠定了基础。     

一种石墨烯橡胶复合物的制备方法

由青岛德通纳米技术有限公司申请的专利（公开号CN 106279811A,公开日期2017-01-04）＂一种石墨烯橡胶复合物的制备方法＂,提供了一种石墨烯橡胶复合物的制备方法：将石墨烯分散于分散剂中制得分散液;向分散液中加入胶乳制得混合物;干燥混合物制得产品。该发明采用机械混合和超声搅拌的方法制备石墨烯和胶乳的混合物,制得的高吸附性石墨烯橡胶复合物具有内部联通的三维通道,减弱了石墨烯层间的相互作用力及层间叠加现象,     

功能化石墨烯／聚合物基复合材料性能研究进展

石墨烯（GE）是碳原子紧密堆积而成的蜂窝状单层原子,由于其独特的二维结构和优异的结晶学质量,使得GE具有诸多优异的性能,即独特的电子、热力学和机械性能等引起了研究者们极大的兴趣。利用功能化石墨烯改性聚合物复合材料相应的性能有明显的增加,故文中分析了采用熔体复合、溶液复合以及原位复合等方式制备的石墨烯／聚合物复合材料的微观结构与导电、导热、介电以及力学性能的关系。     

石墨烯分散液的制备与应用研究进展

石墨烯是一种二维蜂窝状碳质新材料,其具有优异的热学、电学、机械性能。制备高浓度稳定分散且性能优良的石墨烯分散液在透明导电薄膜,纳米复合材料领域有巨大的前景。但石墨烯片与片之间存在范德华力在分散液中容易发生团聚。本文综述了国内外多种石墨烯分散液的先进制备方法,以及石墨烯分散液在光电器件以及生物方面的重要应用。     

石墨烯非共价键功能化及应用研究进展

为了扩展石墨烯的应用范围，克服石墨烯在溶液中难于溶解和难以分散等缺陷，石墨烯的表面功能化处理势在必行。而非共价键功能化由于对石墨烯结构的非破坏性可以更好地保持发挥石墨烯本身的优异性能而备受研究者的重视。本文重点综述了近年来石墨烯在非共价键功能化研究方面的进展，包括π-π相互作用、表面活性剂与石墨烯之间的疏水作用和氢键作...     

氟化石墨烯制备与应用研究进展

氟化石墨烯是氟化炭材料中的重要成员,是石墨烯最稳定的衍生物.本文概述了氟化石墨烯的制备方法,简要讨论了其结构性质.详细介绍了氟化石墨烯的应用情况,包括抗磨润滑、吸附分离、电容电源、光电催化、电子器件、电子包装、生物医药等领域,并指出其未来发展方向.     

三维氧化石墨烯的制备与表征

石墨烯独特的结构和优异的电子、电化学、光学、热学和机械性能,使其具有广阔的应用前景。但结构完整的石墨烯,反应活性弱,并且石墨烯片与片之间容易产生聚集,使其溶解性降低,这严重影响了石墨烯的进一步研究和应用。而与其相对应的三维石墨烯拥有独一无二的三维网络状结构、优异的电学性能和机械性能,让三维石墨烯在很多领域都具有很大的应用潜力。     

石墨烯玻璃发展概述

简要介绍了石墨烯的结构特点,其在导电性、机械性能等方面所表现出来的优越性,以及到目前为止在玻璃表面制备石墨烯的研究进展。由于石墨烯具有优越的性能,未来将会大量应用以代替触摸屏及液晶显示器中的ITO导电膜层,随着电子产业的飞速发展,并将会拥有一个广阔的前景。     

石墨烯复合材料研究进展

石墨烯是一种二维晶体,由碳原子按照六边形进行排布,相互连接,形成一个碳分子,其结构非常稳定。石墨烯具有极高的电导率、极快的电子传输速度、高硬度、高比表面积以及室温量子霍尔效应。石墨烯的复合材料广泛应用到材料科学、物理化学、纳米技术、应用物理学以及高分子物理学等领域。     

水性体系pH值对炭黑分散的影响

本文在测定了三种不同炭黑的表面酸碱性的基础上，分别考察了分散剂结构，炭黑的表面性质对炭黑粒子与分散剂之间锚接强度的影响以及pH值对炭黑粒子间电斥力的影响，研究发现以离子型聚合物分散剂分散炭黑时，粒子间主要靠分散剂吸附层产生的位阻斥力达到分散稳定，而以非离子表面活性剂为分散剂时，由炭黑粒子表面酸性官能团解离所产生的电斥力对分散体系中粒子的分散稳定起着重要的作用，水性分散体系中，体系pH值的增加有利于炭黑表面酸性官能团和分散剂盐基亲水端的解离，从而增加粒子间的电斥力，提高炭黑的研磨效率和分散稳定性。     

亚微米ZnO粉体在水中分散特性的研究

以聚丙烯酰胺和聚乙二醇20000为分散剂，通过沉降正交实验对ZnO颗粒的分散稳定性和分散剂、溶液pH值、球磨速度以及球磨时间对ZnO分散行为的影响进行了研究。结果表明：不同分散剂的分散效果不同，分散剂用量及溶液pH值对颗粒的分散有着显著的影响，并获得了制备20％ZnO水悬浮液的最优化配方。最后对亚微米ZnO水分散体系的形貌进行了观察和分析。     

涂料用石墨烯分散技术及对涂层耐候性影响综述

对石墨烯有效分散技术(分散剂法、化学改性)及其在树脂中的分散进行了详细分析,对石墨烯对涂层耐候性的影响进行了介绍,并对石墨烯防腐涂料的未来发展进行了展望。     

用汉森溶解度参数评估功能化石墨烯在溶剂中的分散性

石墨烯独特的结构使其容易团聚,不溶于大多数的溶剂,应用受到极大限制。本工作用海藻酸钠(SA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)表面改性石墨烯抑制石墨烯团聚,用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱和X射线衍射仪对其进行表征,考察了两种功能化石墨烯在溶剂中的分散性,并根据分散结果计算了汉森溶解度参数。结果表明,石墨烯成功功能化,经两种分散剂表面改性的石墨烯在溶剂中的分散性改变较大,在水中分散性较好,汉森溶解度参数和汉森球半径均发生改变。汉森球半径变大表明表面改性增大了石墨烯在溶剂中的溶解度。     

层层自主装法制备GO杂化多壁微胶囊及其稳定性的影响探究

氧化石墨烯(GO)纳米粒子片层结构可用作Pickering乳液分散剂,芯材离子液体的稳定分散是制备微胶囊的关键,以GO作为Pickering乳液分散剂,并设计以GO为单一壁材制备了自润滑微胶囊,考虑到GO具有优异的耐摩擦性能和良好的热稳定性,再通过层层自主装法,使得壁层之间可以通过静电吸附和氢键作用连接,从而合成多层GO壁自润滑微胶囊。重点研究pH值、油水比、GO的质量浓度对GO的Pickering乳液的影响及GO杂化多壁微胶囊制备的最佳稳定条件。实验证明在pH值为2,油水质量比为5%,GO质量浓度为0.1 mg/L的实验条件下制备的微胶囊最佳。     

石墨烯基材料的组装和电化学储能应用

石墨烯作为一种新型二维碳材料,因其独特的结构和优异性质受到广泛关注,在众多领域具有广阔的应用空间。然而由于石墨烯片层间存在较强的相互作用,在实际应用过程中极易发生团聚,从而造成片层利用率低以及性能的急剧降低。因此,利用石墨烯的二维基元结构特点,通过组装实现石墨烯片层的有序性搭接以提高其片层的利用率,对石墨烯材料的实际应用具有重要意义。本文归纳了近年来不断出现的石墨烯基材料的组装体及组装方法,重点介绍了不同形态石墨烯组装体的结构特点及其在电化学储能器件中的潜在应用。     

石墨烯在光催化水解制氢中的应用

由于石墨烯优异的电子结构和电子传输性能,使得其在光催化领域的研究得到了广泛的关注。本文简要介绍了最新以石墨烯为基础的复合光催化剂的制备方法及其在催化水分解制氢方面的应用,重点评述了石墨烯及其氧化物、TiO2与石墨烯类复合物、CdS与石墨烯类复合物、含氧金属酸盐与石墨烯类复合物等的光催化性能,简要说明了光敏化、贵金属负载、非金属掺杂等对复合物光催化性能的影响。最后,指出对于石墨烯与纳米材料复合物的结构及光催化作用的机理都有待于进一步的研究,以便充分利用石墨烯的二维平面结构制得具有较高光催化水解制氢活性的催化剂。     

碳纳米杂化材料的分散性及分散稳定性研究

将酸化石墨烯、羟基化多壁碳纳米管通过超声离心等物理方法合成碳纳米管/石墨烯杂化材料以及用化学多步法合成碳纳米管/石墨烯杂化材料,按照0.1 mg/m L分别分散于四氢呋喃溶剂中超声72 h制备碳纳米材料的分散液,并将分散液静置24 h。通过紫外光谱证明所用碳纳米杂化材料已成功合成,同时通过紫外光谱、显微镜扫描和沉淀实验表征碳纳米材料的分散性及分散稳定性。结果表明,相比于碳纳米管、石墨烯和物理法合成碳纳米管/石墨烯杂化材料,化学多步法合成的碳纳米管/石墨烯杂化材料具备更优异的分散性及分散稳定性,这要归因于分散好的碳纳米管先与聚丙烯酰氯反应,以初步抑制碳纳米管的团聚,其次将其再与石墨烯反应,这样碳纳米管和石墨烯就通过聚丙烯酰氯连接在一起,构建出三维结构,抑制碳纳米管的重新团聚和石墨烯片层的叠加。