石墨烯/聚合物复合材料导热性能研究进展EI北大核心CSCD

石墨烯是一种新型的二维纳米材料,可以提供声子的二维传播路径,具有非常优异的导热性能,是导热型聚合物复合材料的理想填料。文中总结了石墨烯/聚合物复合材料导热性能的影响因素(石墨烯取向、石墨烯尺寸、温度、聚合物链长度、石墨烯片层厚度、石墨烯分散性和与聚合物的界面强度),重点介绍了3种增强石墨烯/聚合物复合材料导热性能的方式(共价键连接、非共价键连接、多种填料协同共混)。     

金纳米阵列薄膜的制备及在表面增强拉曼光谱中的应用EI北大核心CSCD

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种灵敏度很高的分析技术,可以给出分子水平的光谱信息,常被用于痕量分析检测。金纳米颗粒(AuNPs)由于其可控制备、独特的光学特性,是最常用的SERS基底材料之一。然而,如何经济、高效地制备出一种性质稳定、耐保存的拉曼基底材料,仍是亟待解决的问题。文中通过静电纺丝工艺,将修饰了β-环糊精的AuNPs聚合液制备成静电纺丝薄膜;将此薄膜用作SERS基底材料,以罗丹明6G作为探针分子,获得了优异的SERS效果,增强因子约为10~5,检测限达到10^(-6)级以下,且基底材料的重复性优越。     

TiO_2/石墨烯纳米复合材料对UV固化水性聚氨酯的改性EI北大核心CSCD

通过溶胶-凝胶法制备了锐钛矿型的纳米TiO_2,用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,用水热法合成了纳米TiO_2/石墨烯复合材料。采用异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇1000为反应单体,二月桂酸二丁基锡为催化剂,二羟甲基丙酸作为扩链剂,并以甲基丙烯酸羟乙酯封端,成功制备出水性聚氨酯预聚体。将TiO_2/石墨烯复合材料引入UV固化聚氨酯体系,制备了含有不同质量分数复合材料的聚氨酯涂层。采用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见分光光度计等手段对样品进行表征,分析了材料的形貌、组成、结构及光催化降解性能。结果表明,TiO_2/石墨烯复合材料改性水性聚氨酯涂料表现出了较好的光催化性能。280nm紫外光照射下24h之内对甲基橙降解率达到77.20%,而在可见光条件下复合材料对甲基橙降解率达到57.52%。经改性的聚氨酯涂层的各项力学性能有了不同程度的提高。     

石墨烯-银纳米粒子复合材料的制备及表征

以无毒、绿色的葡萄糖为还原剂, 在没有稳定剂、温和的液相反应条件下, 同时还原氧化石墨和银氨溶液中的银氨离子, 原位制备石墨烯-银纳米粒子复合材料. 采用X射线衍射、红外吸收光谱、拉曼光谱、扫描电镜和透射电子显微镜对所制备的石墨烯-银纳米粒子复合材料进行了表征. 结果表明: 氧化石墨和银离子在反应过程中同时被葡萄糖还原, 银纳米粒子均匀分布于石墨烯片层之间, 生成的银纳米粒子中大多数存在着孪晶界, 银纳米粒子的大小和分布受硝酸银用量的影响, 在合适的银离子浓度下, 负载在石墨烯片层上的银纳米粒子的粒径分布集中在25 nm左右; 复合材料中石墨烯的拉曼信号由于银粒子的存在增强了7倍.     

纳米填料填充聚合物/纤维复合材料的研究进展EI北大核心CSCD

综述了近年来国内外纳米填料填充聚合物/纤维复合材料的多尺度结构及制备方法,讨论了纳米填料与纤维对复合材料性能的影响。纳米填料填充到聚合物/纤维复合材料中,可以较大地提高材料力学强度、耐腐蚀性、阻燃性、导热性等各种性能。该领域的研究为聚合物/纤维复合材料的功能化提供了有效途径。     

石墨烯/聚合物纳米复合材料的研究进展

石墨烯与聚合物复合得到的纳米复合材料是具有广阔应用前景的新型材料。介绍了石墨烯的独特结构、性能和制备方法;着重论述了石墨烯/聚合物纳米复合材料的主要制备方法和表征技术,以及这些方法制备出的纳米复合材料在超级电容器、纳米电子器件、储存信息和通信材料等领域的广泛应用。同时也简述了其在现阶段研究中存在的一些问题,指出随着研究的不断深入,石墨烯/聚合物纳米复合材料的应用会逐渐广阔。     

石墨烯纳米复合材料在水处理中的应用研究进展

系统阐述了石墨烯的结构、特性以及石墨烯及其复合物的合成方法,并在此基础上介绍了石墨烯纳米复合材料处理水体中污染物的研究及进展,主要包括石墨烯纳米复合材料去除水体中有机污染物、无机污染物和重金属离子等。     

聚合物基石墨烯纳米复合材料的研究进展

综述了聚合物基石墨烯及改性石墨烯纳米复合材料的研究进展.添加少量的石墨烯就可以显著提聚合物材料的各方面性能,因此,近年来石墨烯得到了学术界和工业界的高度关注,石墨烯、氧化石墨烯的改性,以及聚合物基石墨烯纳米复合材料被广泛研究.通过广泛的文献阅读对聚合物基石墨烯纳米复合材料的结构、制备方法以及性能进行了深入探讨.     

石墨烯改性碳纤维树脂基复合材料的制备和性能评价EI北大核心CSCD

以石墨烯预浸料作为功能层,铺贴在碳纤维预成型体表面,通过热压罐共固化成型的方法,制备石墨烯改性碳纤维树脂基复合材料。利用超声扫描、金相电镜、四探针、矢量网络分析仪和万能材料试验机等测试手段研究石墨烯预浸料对复合材料内部质量、电磁屏蔽性能和力学性能的影响。实验结果表明:石墨烯预浸料的加入,并不会影响到复合材料的内部质量,并且石墨烯功能层和碳纤维结构层之间具有良好的界面相容性。在此基础上,石墨烯预浸料作为功能层,利用其优异的导电性能,可以使得复合材料的电磁屏蔽性能显著提高。当加入G105/3234石墨烯预浸料时,复合材料的电磁屏蔽效能由27.7 dB提高到64.7 dB。与此同时,改性后的碳纤维树脂基复合材料仍然可以保持良好的力学性能。     

介电型石墨烯吸波复合材料研究进展EI北大核心CSCD

石墨烯因其独特的介电特性、高比表面积、低密度等性质,被认为是新一代吸波材料的有力候选。然而,单一组分的石墨烯吸波性能不佳,因此近年来石墨烯基吸波复合材料成为研究热点。本文介绍石墨烯及其复合材料的吸波机理与特性,指出介电型石墨烯作为极具发展潜力的吸波复合材料具有轻质、高强、宽频、薄层的特点。从石墨烯基体与掺杂体两方面综述了介电型石墨烯吸波复合材料的研究进展。最后指出,开发损耗能力强的新型介电掺杂体、构筑多组分吸波复合材料体系、建立通用的设计方法以及探索大批量的制备方法是未来的研究方向。     

拉曼光谱在石墨烯聚合物纳米复合材料中的应用

拉曼光谱不仅能够用于确定石墨烯的物理性质、缺陷程度及层数等,也逐渐发展成为研究石墨烯聚合物复合材料重要的分析表征工具。石墨烯拉曼特征峰可用于对复合材料中石墨烯进行二维及三维的拉曼成像,从而获得石墨烯的分散状态。石墨烯拉曼特征峰的位移能够灵敏地反映石墨烯的形变程度,从而定量地评估复合材料中石墨烯与聚合物分子之间的相互作用、计算石墨烯的有效杨氏模量以及确定石墨烯的空间取向。本文综述了拉曼光谱在石墨烯聚合物复合材料领域的应用研究,介绍了拉曼光谱技术在石墨烯聚合物复合材料领域的最新研究进展,如石墨烯复合材料的微观变形机理、石墨烯与聚合物基体之间的应力转移效率、影响材料性能的关键性因素等。石墨烯聚合物复合材料的拉曼光谱研究目前仍以模型化复合材料为主要研究对象,而且聚合物基体的荧光效应也会在一定程度上限制拉曼光谱的应用。针对于此,可适当提高激发光的功率而产生一些非线性效应,以大幅增大拉曼光强度,从而使拉曼光谱技术在石墨烯聚合物复合材料领域中得到更广泛的应用。     

聚合物-陶瓷纳米复合材料在电介质储能应用中的研究进展EI北大核心

电介质电容器因其极高的功率密度,近年来在工业生产、基础科研、航空航天、国防军工等领域发挥着越来越重要的作用。然而,电介质电容器较低的能量密度导致其体积普遍较大,难以满足未来器件的小型化需求。聚合物-陶瓷复合电介质材料可以将陶瓷材料的高介电常数与聚合物材料的高击穿场强联合起来,进而有望获得优异的储能特性。当前,发展具有高储能密度的聚合物-陶瓷复合电介质材料对于未来实现电介质电容器的小型化目标至关重要。本文主要从纳米填料调控、聚合物-陶瓷界面优化和多层复合结构设计三个角度出发,系统总结了目前聚合物-陶瓷复合电介质储能材料的研究进展,详细介绍了纳米填料的维度、尺寸、种类和多级结构,表面修饰改性和构筑核壳结构等界面优化方法以及三明治结构和梯度结构等多层复合结构设计对复合电介质材料的介电常数、击穿场强和储能密度的影响规律,分析探讨了复合电介质材料的微观结构与其储能特性之间的构效关系。最后,针对当前研究存在的挑战和不足,指出选用新型二维纳米填料、提升能量存储效率、采取多方式协同优化策略以及构筑相应的电容器件将是该领域未来的重点发展方向。     

石墨烯基纳米复合材料在光解水产氢中的应用

综述了石墨烯基纳米复合材料在光解水产氢中的原理、研究现状,包括石墨烯基衍生物氧化石墨在光解水中的应用,石墨烯基二元复合材料在光解水中的应用以及石墨烯基三元复合材料在光解水方面的应用等,最后分析了石墨烯基纳米复合材料的研究和开发所面临的问题以及发展趋势。     

聚苯胺包覆纤维素纳米晶/石墨烯复合电极材料的制备与性能EI北大核心CSCD

首先通过原位聚合的方法制备聚苯胺(PANI)包覆纤维素纳米晶(CNC)(CNC@PANI)纳米复合物,进而采用共混法制备CNC@PANI与rGO的复合电极材料(CNC@PANI/rGO)。研究不同苯胺与CNC的用量比对所得复合电极材料的结构形貌和电化学性能的影响。采用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱以及电化学工作站等测试手段对制备的复合电极材料的结构形貌、电化学性能进行分析表征。结果表明,PANI成功地包覆在CNC的表面,且PANI通过在CNC表面的包覆,可明显改善其分散性和比表面积,以及与石墨烯的复合效果。CNC@PANI-1/rGO复合电极材料在20mV/s扫描速率下的比电容可高达309F/g,远远高于PANI/rGO复合电极材料的155F/g。     

石墨烯/聚合物纳米复合材料的热稳定性增强策略

具有独特结构和优异物化性能的石墨烯在提升聚合物复合材料性能方面具有很大的潜力。热稳定性能不仅是航空、航天及能源等材料的关键指标,亦是分子间相互作用改变导致的直接结果。将纳米填料石墨烯的功能化作为切入点,重点综述了自2010年至今研究者们对典型聚合物基纳米复合材料制备方法和热稳定性能方面的研究进展,以明晰增容性界面相互作用。     

纳米石墨烯复合材料的制备及应用研究进展

石墨烯作为一种由单原子紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构碳材料,具有许多特殊的物理化学性质,使其在各个领域均表现出良好的应用前景。目前石墨烯及纳米石墨烯复合材料的制备和应用已成为材料界研究的重点和热点。在简要介绍石墨烯的结构和性质的基础上,介绍了石墨烯的4种制备方法——机械剥离法、化学气相沉积法、化学剥离法和化学合成法。总结了纳米石墨烯/聚合物复合材料以及纳米无机/石墨烯复合材料的制备及应用,并重点讨论了纳米石墨烯复合材料在生物医药、电子器件、微波吸收、传感器以及电极材料等方面独特的应用优势,展望了纳米石墨烯复合材料的发展前景及研究方向。     

石墨烯及其纳米复合材料的研究进展

石墨烯具有高的比表面积,优异的力学、电学和热学性能,其杨氏模量和拉伸强度可与碳纳米管相媲美,有着广阔的应用前景。本文综述了石墨烯及其纳米复合材料的研究进展,重点介绍了石墨烯的结构、特性以及其在纳米复合材料领域的应用。     

石墨烯纳米复合材料在电子转移及光电转换中的应用研究

石墨烯及其衍生物作为二维碳纳米材料可以有效地结合金属、半导体纳米粒子,同时,石墨烯及其衍生物与有机功能分子之间也可以通过共价或以π-π、静电等非共价形式发生相互作用。简述了石墨烯纳米复合材料的基本结构、制备策略、电子储存与转移以及能量传递特性,讨论了石墨烯纳米复合材料在光、电催化、电化学太阳能电池等领域中的研究应用进展。     

机械共混法制备改性多层氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其性能EI北大核心CSCD

采用含硫硅烷偶联剂(双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物,Si69)改性多层氧化石墨烯(MGO),制备出改性多层氧化石墨烯(SMGO),并采用红外光谱、紫外光谱、扫描电镜对其进行表征分析。进一步利用机械共混法制备出SMGO/NR复合材料,研究了复合材料的力学性能、动态内耗性能,并与MGO/NR复合材料进行对比。结果表明,Si69成功接枝到MGO上;相比纯胶,当添加2phr SMGO时,复合材料的拉伸性能提高57%,tanδ值降低21.4%。     

形状记忆聚合物复合材料的研究进展EI北大核心CSCD

形状记忆聚合物复合材料已成为形状记忆材料的研究热点和重点,文中针对近年来形状记忆聚合物复合材料的最新研究进行了综述。分别对颗粒增强、纤维增强和颗粒纤维混合3类增强材料制备的形状记忆聚合物复合材料的结构与性能特点进行了分析和评述;着重阐述了形状记忆聚合物复合材料形状记忆效应的机理以及影响形状记忆行为的因素;分析了形状记忆聚合物复合材料研究中存在的问题,同时对形状记忆聚合物复合材料的应用前景进行了展望。