石墨烯/聚苯胺复合薄膜材料制备及其在电极中的研究

石墨烯凭借巨大的比表面积和优异的电性能在储能领域引起了广泛的关注,但其较低的双电层电容以及团聚问题限制了其应用发展。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等表征石墨烯/聚苯胺薄膜电极材料结构与形貌变化,测试反应时间对其电学性能的影响。结果表明,聚苯胺原位聚合反应时间在6~24 h时,石墨烯/聚苯胺复合电极材料展现出优良的循环稳定性能、较高的比电容以及赝电容特性,但是当反应时间达到48 h时其比电容迅速下降,丧失储能能力。     

聚乙二醇/石墨烯纳米片复合相变材料的制备及其性能研究

以聚乙二醇(PEG)作为相变工作物质,以具有优异导热性能的石墨烯纳米片(GNPs)作为导热填料,通过熔融共混法制备出一系列不同GNPs含量的PEG/GNPs复合相变材料。采用激光导热仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪等测试PEG/GNPs复合相变材料的导热性能、热物性、微观形貌、结晶性能及化学组成。结果表明,GNPs均匀分散于PEG基体中,形成能够加快热量传递的导热通路,复合材料体系的导热系数得以显著提高,而相变焓仅仅略微下降,当GNPs含量为2%时,复合材料体系的导热系数是PEG的249.7%,而相变焓损失率却仅为3.9%;PEG与GNPs二者间仅是物理吸附,并未发生化学反应,复合材料体系的结晶性能良好;PEG与GNPs复合相变材料的热响应速度更快,能源利用率因而更高。     

聚乙二醇/石墨烯纳米片复合相变材料的制备及其性能研究

以聚乙二醇(PEG)作为相变工作物质,以具有优异导热性能的石墨烯纳米片(GNPs)作为导热填料,通过熔融共混法制备出一系列不同GNPs含量的PEG/GNPs复合相变材料。采用激光导热仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪等测试PEG/GNPs复合相变材料的导热性能、热物性、微观形貌、结晶性能及化学组成。结果表明,GNPs均匀分散于PEG基体中,形成能够加快热量传递的导热通路,复合材料体系的导热系数得以显著提高,而相变焓仅仅略微下降,当GNPs含量为2%时,复合材料体系的导热系数是PEG的249.7%,而相变焓损失率却仅为3.9%;PEG与GNPs二者间仅是物理吸附,并未发生化学反应,复合材料体系的结晶性能良好;PEG与GNPs复合相变材料的热响应速度更快,能源利用率因而更高。     

纳米氧化锌/PE复合薄膜性能研究

以硅烷偶联剂为改性剂对纳米ZnO粉体进行表面改性;采用母粒法将改性后的粉体与PE树脂混合、吹膜,并对其分散的稳定性及抗紫外性能进行了初步的探讨。结果表明：经硅烷偶联剂改性后的纳米氧化锌具有良好的稳定性和良好的抗紫外性能。     

石墨烯对聚苯胺/石墨烯复合电极容量的影响研究

石墨烯因其优异的导电性能和巨大的比表面积而被广泛应用于复合材料的研究。本文借助微晶石英天平采用循环伏安法一步电沉积制备了聚苯胺/石墨烯复合材料,其中所用到的石墨烯分散液是电解剥离法制备的。保持苯胺单体的浓度不变,观察改变石墨烯的含量对聚苯胺/石墨烯复合材料的制备的影响。结果表明,制得的复合材料的比电容高达1166 F/g。当苯胺单体浓度不变时,石墨烯的含量越高,循环伏安结果表明其电容性能也越好。所得的聚苯胺/石墨烯复合材料中石墨烯起到了良好的电子传输作用。     

石墨烯纳米片复合氧化锆陶瓷的制备与性能研究

放电等离子体烧结(SPS)技术作为一种比较新的烧结技术已经被广泛用于制备各种材料。本文以3Y-ZrO_2粉体和石墨烯纳米片为原料,采用SPS技术制备了石墨烯纳米片复合ZrO_2陶瓷,利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪等对烧结样品的显微结构和晶相进行了表征,同时对所制备材料的密度、显微硬度和断裂韧性进行了测试。结果表明,烧结温度和石墨烯纳米片对所制备样品的显微结构和性能都有显著的影响。随着烧结温度的增加,样品的密度提高,晶粒生长明显。而石墨烯纳米片的引入则显著抑制了ZrO_2晶粒的生长,但是由于分散性问题,其显微硬度和断裂韧性反而略有降低。     

纳米ZnO-PLLA/聚乳酸复合薄膜的性能研究

通过聚乳酸(PLLA)表面修饰的纳米氧化锌材料与聚乳酸(PLLA)共混制备出纳米聚乳酸复合膜,采用扫描电镜(SEM)、DSC对复合材料进行表征,并将该膜与单纯的聚乳酸材料制备的膜相比,进行抗菌性能测试。实验结果表明,添加氧化锌-聚乳酸(ZnO-PLLA)复合材料比纯PLLA有更好的热稳定性和更高的界面结合强度,结晶度由原来的42.2%增加到47.1%,提高了PLLA的结晶速率,并且复合材料具有较好的抑菌效果。     

水热组装合成石墨烯/聚苯胺/石墨烯复合电极材料的研究

通过在氧化石墨烯表面原位聚合苯胺制备聚苯胺阵列/石墨烯复合物,再将一定量的石墨烯加入到复合物分散液中,经水热反应制备了石墨烯/聚苯胺/石墨烯复合材料。利用SEM和FT-IR对其形貌和结构进行了表征,讨论了投料比、水热温度及水热时间对材料电化学性能的影响。结果表明,质量比PGO∶GO(后加的)=15∶1,180℃下水热反应4h,所得样品用作超级电容器电极时,表现出优异的电化学性能,当电流密度为1A/g时,其比电容为553F/g;且在电流密度为20A/g,1000次恒电流充放电后,其比电容保持率高达94.2%。     

石墨烯改性聚苯胺复合环氧涂层防腐蚀性能研究

为了进一步提高聚苯胺环氧涂层的防腐蚀性能,采用腰果酚改性二乙烯三胺作为固化剂,在聚苯胺环氧树脂体系中引入石墨烯。通过改变石墨烯和聚苯胺的质量比,探究两者之间的协同防腐蚀性能。借助扫描电子显微(SEM)观察到涂层表面石墨烯片层的存在,并测试了涂层的光泽和力学性能。结果表明:随着石墨烯加入量的增加,涂层光泽和硬度提高,耐冲击性下降,附着力不变。通过塔菲尔曲线测试评估涂层的防腐蚀性能,石墨烯与聚苯胺在环氧树脂体系中质量比为2∶1时,腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最小,腐蚀速率最低,防腐蚀性能最好。     

棒状聚苯胺/石墨烯导电复合材料性能研究

利用界面聚合法制得了棒状的聚苯胺,将所制得的产品与石墨烯进行复合得到了聚苯胺/石墨烯复合材料,随后利用紫外分光光度计,红外光谱,XRD,扫描电镜等设备对聚苯胺及聚苯胺/石墨烯复合材料进行了结构和形貌表征,利用热重分析仪对其热性能进行了分析,最后进一步利用循环伏安法测定其电性能。通过上述手段对聚苯胺以及聚苯胺/石墨烯复合材料的性能进行了分析,并发现聚苯胺和石墨烯进行了成功的复合,复合后的材料也具有更好的性能。     

聚苯胺/纳米CuO复合颗粒的制备及其性能

采用原位掺杂聚合法制备聚苯胺/CuO纳米复合粒子,对其进行了表征,考察了其催化性能和抗菌性能.结果表明,聚苯胺在CuO表面包覆,得到棒状核-壳结构的聚苯胺/纳米CuO复合粒子,其具有良好的催化性能,能加速H2O2分解,累积产气1500 m L;随CuO含量增加,复合粒子电导率明显下降,导电性能逐渐减弱,纳米CuO含量为0.6g时,导电能力很弱,电导率为0.02S/cm.随CuO含量增加,复合粒子抗菌性能逐渐增强,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别达35.8和19.6mm.     

石墨烯纳米片/顺丁橡胶复合材料的制备和性能研究

采用高比表面积的石墨烯纳米片(GNP)对顺丁橡胶(BR)进行改性研究,考察不同质量份的GNP对BR的影响。采用扫描电镜分析GNP在基体中的分散情况以及与基体相容性,通过万能拉伸试验机和动态热力学分析仪的测试考察GNP填料对复合材料力学性能的影响。研究结果表明:GNP与BR具有良好的相容性,且当GNP用量为1质量份(BR用量为100质量份,下同)时,复合材料的力学性能最优,断裂强度可达9.11 MPa,断裂伸长率达到221%,撕裂强度为46 kN/m,与未添加GNP改性的复合材料相比断裂强度和撕裂强度分别提高了45%和24%;复合材料在不同频率范围内的储能模量均明显提高,但过量的GNP(GNP用量大于1质量份)对BR的增强效果不明显。     

聚乳酸／功能化石墨烯纳米复合薄膜的制备与性能

以十八烷基胺修饰氧化石墨烯(GO–ODA)为纳米填料,通过溶液铸膜法制备了聚乳酸(PLA)／GO–ODA纳米复合薄膜。用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对GO–ODA及纳米复合薄膜的化学结构及形貌进行了表征,并对纳米复合薄膜的拉伸性能、热稳定性和透氧率进行了测试。结果表明,GO–ODA与PLA具有良好的相容性,可均匀分散于PLA基体中,对PLA膜起到增韧增强的效果,同时GO–ODA的加入使PLA的热稳定性和氧气阻隔性均有所提高。     

功能化氧化石墨烯/聚苯胺/环氧树脂 复合涂料的制备及其性能

以自制的功能化氧化石墨烯(C-GO)/聚苯胺(PANI)复合材料为改性填料,对环氧树脂(EP)进行改性,制备了C-GO/PANI/EP复合涂料,研究了复合涂料的防腐性能和防腐机理。结果表明,当C-GO质量分数为3%时,复合涂料硬度最高,吸水率最低,防腐性能最佳。C-GO/PANI是通过填补EP表面的空隙,改善EP的屏蔽性能,阻止O2和H2O的渗入,从而提高EP的防腐性能。     

TiO2纳米阵列/石墨烯复合薄膜材料的研究进展

TiO2纳米阵列/石墨烯复合薄膜材料与二氧化钛纳米阵列相比,由于石墨烯拥有导电性高和比表面积大的特点,使得复合薄膜材料更有利于对被催化物的捕获和吸附、光生电荷的分离与迁移,从而表现出更好的光催化性能。同时,这种复合材料在使用过程中更方便分离和回收,具有更好的实际应用价值。主要介绍了TiO2纳米阵列/石墨烯复合薄膜材料的制备方法及其在光催化相关领域的应用及机理,并对TiO2纳米阵列/石墨烯复合薄膜材料未来研究方向进行展望。     

碳纳米管/石墨烯/聚酰亚胺基复合薄膜的制备及性能研究

以3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐和4,4’-二氨基二苯醚为主原料,RGO/CNTs为填充材料,邻苯二甲酸丁酯为致孔剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,利用热致相分离法制备了RGO含量2%,不同含量CNTs的PI基复合薄膜。通过红外光谱、扫描电镜、万能拉伸实验机和矢量网络分析仪等对复合薄膜的结构和性能进行表征和分析。结果表明,RGO/CNTs并没有影响聚酰胺酸的酰亚胺化过程。RGO的加入量为2%,逐渐增加CNTs的含量(3%～10%),薄膜的泡孔孔径、力学性能和电磁屏蔽效能均随着CNTs含量的增加先增大后减小。     

氧化石墨烯与聚苯胺纳米复合材料的合成与性能研究

文章用改进的Hummers法制备氧化石墨,然后超声得到氧化石墨烯,通过苯胺在室温下的酸性水溶液介质中把氧化石墨烯纳米片层还原,制备出氧化石墨烯与聚苯胺纳米复合材料。同时研究了反应时间,反应温度对复合材料性能的影响。     

石墨烯量子点/聚酰亚胺复合薄膜的制备及性能研究

通过原位反应法制备了一种石墨烯量子点/聚酰亚胺(GQDS/PI)复合膜。通过红外光谱、X射线衍射、拉伸测试、热重分析、扫描电镜等考察了石墨烯量子点的添加量对复合材料的结晶性、热稳定性、力学强度、形貌等的影响。结果表明,石墨烯量子点的加入对复合膜的结晶性影响不大,0. 7%的GQDS/PI的拉伸强度达到100 MPa,复合膜的热稳定性也有很大提高。     

石墨烯/PEDOT NWs复合薄膜的制备及热电性能研究

采用软模板法,在水相胶束中合成石墨烯/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)纳米线(PEDOT NWs)复合材料,通过真空抽滤自组装法制备了石墨烯/PEDOT NWs柔性复合薄膜。经过一系列表征和测试表明,石墨烯的加入明显提高了石墨烯/PEDOT NWs复合膜的热电性能,当石墨烯的含量为10%时热电性能达到最佳,其功率因数为12.90μW/mK~2,比纯PEDOT NWs的提高了291%。     

改性氧化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜的制备及性能研究

以4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)为单体,以苯基异氰酸酯改性氧化石墨烯(pGO)为填料,通过原位聚合法成功制备了改性氧化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜。采用红外光谱对其结构进行了表征,并研究其拉伸性能和热稳定性能。结果表明,当填料含量为1%时复合薄膜的拉伸性能最佳,拉伸强度(T_S)达到69.1MPa,拉伸模量(T_M)达到2.31GPa,相对于纯PI薄膜其拉伸强度提高9.3%,拉伸模量提高19.1%;此时复合薄膜的残炭率(Y_c)为60.1%,比纯PI薄膜提高2.7%,最大分解速率时的温度(T_(max))为587℃,比纯PI薄膜提高约8℃,玻璃化转变温度(T_g)为361℃,说明该复合薄膜的拉伸性能和热稳定性能得到一定程度的提高。