不同还原剂制备的石墨烯结构表征

通过改进的Hummers法制备氧化石墨,分别以水合肼、葡萄糖和维生素C作为还原剂,通过化学还原的方法还原制备得到石墨烯材料。采用红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(RS)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)对不同还原剂所制备的石墨烯材料进行表征研究。结果表明:3种还原剂均可以还原制备得到石墨烯;维生素C还原得到的石墨烯结构缺陷少,片层薄,比表面积大,热稳定性好。     

氧化石墨烯在纯棉织物上的抗菌应用

为了使具有特殊抗菌性能的石墨烯与棉纤维有效结合,先用氧化石墨烯与棉纤维稳固结合,而后通过还原得到结合石墨烯的棉织物,利用细菌培养法测试其抗菌性能。单因素试验先确定浸渍温度、浸渍时间、还原剂浓度、还原温度和氧化石墨烯浓度的用量区间,然后通过正交试验进一步确定工艺条件。结果表明:纯棉织物经过氧化石墨烯整理液处理并还原后具有一定的抗菌性,当氧化石墨烯浓度为5 g/L,浸渍温度60℃,浸渍时间100 min,还原剂保险粉浓度4 g/L,还原温度为100℃时,布样的抗菌效果最佳。     

木素制备石墨烯复合材料的应用进展

木素来源广泛、储量丰富、碳含量高,可以作为制备石墨烯的碳源。木素含有诸多活性官能团,这些官能团在制备石墨烯复合材料过程中发挥重要作用。本文简要介绍了木素与石墨烯的性质,以及石墨烯复合材料的制备方法;主要阐述了木素作为碳源或基体制备石墨烯复合材料的研究进展,包括木素-石墨烯功能化复合材料、石墨烯储能材料、石墨烯量子点等;并展望了木素在石墨烯复合材料中的应用前景。     

碳纳米材料涂层织物的制备及其界面光热水蒸发性能

为了开发高效界面光热转换水蒸发系统,将碳纳米管、氧化石墨烯分别制备成分散液,以滴涂法制得碳材料负载的单面涂层织物,并对氧化石墨烯进行还原处理以提升其光热水蒸发性能。结果表明：在织物上单面涂敷质量分数分别为0.4%的碳纳米管和0.5%的氧化石墨烯分散液可实现1.59kg·m^-2·h^-1和1.42 kg·m^-2·h^-1的水蒸发速率。将氢碘酸和无水乙醇按体积比1∶2制备还原剂,以60℃油浴法加热20 min可还原氧化石墨烯涂层的黏胶织物,循环工作10次后,性能仍保持稳定,水蒸发速率达1.53 kg·m^-2·h^-1。该研究为制备碳材料单面涂层织物基界面光热转换水蒸发系统提供了一种可行性方案。     

氧化石墨烯纯棉织物抗静电整理工艺研究

为了更好地实现氧化石墨烯在纯棉织物上抗静电应用,分别以水合肼、硼氢化钠、保险粉和葡萄糖作为还原剂,结合氧化石墨烯浓度、棉织物浸渍温度、浸渍时间和还原温度、还原时间等因素,通过试验工艺的对比和筛选,最终确定氧化石墨烯纯棉织物抗静电整理的最佳工艺。结果表明:以保险粉作为还原剂,浓度3 g/L,氧化石墨烯浓度4.5 g/L,浸渍时间70 min,浸渍温度55℃,还原温度40℃,还原时间90 min时,处理后棉织物的抗静电性能最强。     

高性能石墨烯材料在纺织领域的应用进展

阐述了石墨烯材料在纤维类材料制备、功能性织物以及非织造布的生产等纺织领域的应用情况;综述了纯石墨烯纤维的多种制备方法以及采用聚合物、无机金属和无机非金属与石墨烯混合制备石墨烯复合纤维的研究;概括了石墨烯对织物的功能性研究,包括导电、阻燃、抗菌、抗紫外以及疏水方面的性能;介绍了采用直接浸渍法、自组装法以及真空抽滤法制备石墨烯非织造布,并对石墨烯在纺织领域的发展进行了展望。     

石墨烯与纤维的高性能化

石墨烯是纤维材料的理想增强体,其在聚合物中的分散及与聚合物基体的相互作用是复合纤维制备的关键因素。从石墨烯／ 纤维复合纺丝工艺出发,介绍了国内外石墨烯纳米复合纤维的研究进展。主要包括石墨烯的性质及功能化改性工艺,石墨烯纤维以及石墨烯与聚合物复合制备复合纤维的制备方法,并讨论了石墨烯与柔性链聚合物纤维和刚性链聚合物纤维的纳米复合过程的不同。目前石墨烯／ 聚合物基复合纤维因成本高、制备工艺复杂,尚处于研究阶段,但随着工艺的不断发展,未来可在航天航空轻质复合材料、导电纤维及耐热纤维等领域发挥重要的作用。     

石墨烯功能纤维

独特的能带结构赋予了石墨烯优异的热学性能、力学性能、电学性能和光学性能,使其在生物检测器件、储能材料、传感器、导电复合膜等领域具有广阔的应用前景。介绍了近年来石墨烯及复合纤维的各种制备方法和工艺,并分析对比了不同方法得到的纤维性能差异,综述了湿法纺丝、静电纺丝、电沉积法和化学气相沉积法等制备石墨烯纤维的成熟工艺,同时总结了影响石墨烯纤维性能的各种因素及其在柔性电子织物中的应用,最后对石墨烯纤维的发展方向进行了展望,为后续开展相关研究及石墨烯的应用提供参考。     

石墨烯复合纤维的开发与应用

石墨烯及其复合材料近年来成为研究热点,目前对石墨烯复合纤维材料的潜在应用已有大量研究,如储能材料、转换设备、传感器、导线等。与石墨烯基气溶胶和石墨烯复合膜等多维材料相比,石墨烯复合纤维的机械性能和导电性能突出。此外,石墨烯复合纤维可以弯曲、打结,甚至织成柔性导电织物。本文综述了石墨烯复合纤维的主要制备方法、性能及应用,并对这一领域的发展进行了展望。     

石墨烯系吸附与分离功能材料研究进展

石墨烯高比表面积和优异的电学、热学、光学和力学性能以及疏水/超亲油等特性,为石墨烯在新型吸附与分离功能材料方面的研究与开发提供了新途径。主要介绍了近年来石墨烯系吸附功能材料(石墨烯基海绵、石墨烯凝胶、石墨烯/碳纳米管复合材料)、石墨烯系功能分离膜材料(石墨烯多孔膜、石墨烯掺杂聚合物分离膜、层状排列石墨烯膜)以及石墨烯系连续吸油与分离功能材料等的研究成果;分析和讨论了石墨烯系吸附与分离功能材料制备方法及其在油水分离方面的研究进展和应用前景。