轻薄可控聚苯胺/还原氧化石墨烯复合材料吸波性能研究北大核心

利用原位聚合法合成聚苯胺/还原氧化石墨烯(PANI/rGO)复合材料。通过控制rGO的含量来调控电磁参数,改变吸波性能,为复合材料在不同吸波条件的应用提供了解决思路。使用扫描电镜、X射线粉末衍射分析仪、傅里叶变换红外光谱仪和矢量网络分析仪对复合材料进行表征和性能测试。当PANI/rGO复合材料含量为14%、吸波体厚度为2 mm时,在13.36 GHz最大反射损耗为-39.92 dB。反射损耗(RL)低于-10 dB的频段范围为11.44~15.53 GHz。     

还原程度对石墨烯复合材料吸波性能影响

还原石墨烯(RGO)是一种高效的电磁波吸收材料,其缺陷相关的介电损耗机制是当前研究的热点。本文在密闭氧化法制备氧化石墨烯(GO)的基础上,通过调节VC的用量制备了还原度可控的RGO。结果表明:RGO的还原度随着VC用量的增加而提高,且电导率与还原程度正相关;在1 GHz～18 GHz内,高度还原的RGO具有更好的吸波效果,当其在树脂基体中添加量仅为1.5wt%时,3 mm的吸波体在9.5 GHz具有最强吸收峰值-16.4 dB。本文探讨了RGO缺陷相关的介电弛豫机理,为新型的石墨烯基复合吸波体的研究和应用提供了实验依据。     

石墨烯/四氧化三铁复合材料的制备及其吸波性能研究

传统磁性吸波材料Fe_3O_4,存在密度大,吸波范围较窄等缺陷;而碳家族的新成员-石墨烯,具有轻质、高比表面积、独特的物理、电学、磁学、力学性能等,成为优异的基体承载材料。本文制备Fe_3O_4纳米粒子以及石墨烯承载Fe_3O_4纳米颗粒复合材料,探索各个原料添加量对纳米颗粒形貌的影响,并研究不同纳米颗粒承载量的复合材料的微观结构变化以及对吸波性能的影响。     

聚苯胺复合材料的电磁吸波性能研究

本文叙述了以过硫酸胺为氧化剂,在盐酸介质中用化学方法制备聚苯胺粉末的方法以及采用镀镍碳毡与聚苯胺填充环氧树脂复合得到复合材料的过程,并讨论了镍电镀层、碳毡、聚苯胺对吸波性能的作用。     

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/氧化石墨烯接枝复合材料的制备及电容性能研究

利用化学氧化法原位聚合制备了聚苯胺(PANI)/氧化石墨烯(GO)接枝复合材料。透射电子显微镜表明,PANI纳米颗粒均匀地分布在GO的表面;通过UV-vis光谱证实了GO和PANI之间存在着强烈的相互作用;充放电测试表明,PANI/GO纳米复合材料具有良好的电荷储存特性,最高比电容可达575 F/g。由于与GO之间的化学结合作用,PANI的充放电循环稳定性得到明显提高。     

纳米碳酸钙/氧化还原石墨烯/PVC复合材料性能的研究

将氧化还原石墨烯和纳米碳酸钙两种纳米级填料同时引入PVC聚合反应体系,通过预乳化方式改善填料在体系中的分散效果,采用原位聚合方法制得了三元复合材料。性能测试结果表明:与普通PVC树脂和氧化还原石墨烯/PVC复合材料相比,该三元复合材料的热稳定性能和力学性能热稳定性均得到了显著提升。     

功能化还原氧化石墨烯/天然橡胶导热复合材料的性能研究

采用2-巯基苯并咪唑(防老剂MB,以下简称MB)对氧化石墨烯(GO)进行还原及功能化,同时与采用抗坏血酸(VC)对GO进行还原对比,分别制得MB还原氧化石墨烯(rGO-MB)和VC还原氧化石墨烯(rGO-VC),并采用胶乳共混法制备rGO-MB/NR和rGO-VC/NR复合材料,对其性能进行研究。结果表明:MB成功还原了GO,MB接枝到了GO上;与rGO-VC/NR复合材料相比,rGO-MB/NR复合材料具有较低的Payne效应和较高的结合胶含量,拉伸强度和导热性能均明显提高。     

环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料的电磁吸波性能

为了制备具有一定电磁吸波性能的结构型吸波材料,采用喷涂法制备了负载石墨烯微粒的玻璃纤维预浸料,并通过热压罐成型工艺进行固化,制备了环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料。研究了石墨烯含量对吸波复合材料电磁性能、吸波性能和力学性能的影响。通过三点弯曲测试结果可知,随着石墨烯含量的增加,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料的弯曲强度先增大后减小,弯曲弹性模量增大,但总体变化幅度较小。矢量网络分析仪测试结果表明,随着石墨烯含量的增加,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料的介电常数逐渐增大,磁导率几乎不变,介电损耗正切角值逐渐增大。分析反射损耗计算结果可知,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料的吸波性能主要由复合材料的厚度和石墨烯含量决定,随着复合材料厚度的增大,反射损耗峰值逐渐朝低频移动;随着石墨烯含量的增加,复合材料的吸波性能逐渐增大。当石墨烯质量分数为2.5%、复合材料厚度为1.7 mm时,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料具有最佳的吸波效果,此时反射损耗峰值为-11.8 dB,有效带宽为1.45 GHz。     

聚苯胺/四氧化三铁吸波材料的制备与性能

利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)氨基化改性Fe_3O_4纳米粒子,并以其为稳定剂、甲苯为软模板,与苯胺形成Pickering乳液,再以过硫酸铵(APS)为引发剂、HCl为掺杂剂,用界面聚合法合成了掺杂态聚苯胺(PANI)/KH550-Fe_3O_4复合材料。采用FTIR、SEM、XRD对样品形貌和结构进行了表征,通过振动样品磁强计(VSM)考察了不同浓度HCl对复合材料磁性能的影响。结果表明:当c(HCl)=0.1 mol/L时,复合材料的饱和磁强度高达24 841 A/m。用矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的屏蔽和吸波性能进行了分析,结果表明:在c(HCl)=0.1 mol/L、复合材料厚度为1 mm、电磁波的频率为10 160 Hz下,复合材料的屏蔽效能高达40.682 dB,在12 400 Hz时反射损耗达-47.043 dB。     

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。     

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。     

氧化石墨烯对羰基铁粉吸波性能影响

将氧化石墨烯和羰基铁粉制成复合吸收材料,并作为填料制备了聚硫体系吸波密封剂,对比分析氧化石墨烯的加入对羰基铁粉的电磁参数和垂直反射率影响。研究结果表明:氧化石墨烯加入羰基铁粉后,其电磁参数随频率的变化趋势有较为复杂的影响;垂直反射率的峰逐渐向低频方向移动,同时峰值变高,峰宽变窄。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其光催化性能

以苯胺和氧化石墨烯溶液为原料,采用乳液聚合法,根据m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)为0∶10、1∶20和1∶10合成不同石墨烯/聚苯胺复合材料。采用紫外可见分光光度计、SEM、XRD及FT-IR对复合材料进行表征。XDR和FT-IR表明,乳液聚合合成了石墨烯/聚苯胺复合材料。SEM表明,聚苯胺以氧化石墨烯为载体,分散在其表面。光催化结果表明,石墨烯/聚苯胺复合材料的光催化性能较纯聚苯胺明显提高,m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)=1∶20的石墨烯/聚苯胺复合材料的光催化性能高于m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)=1∶10,原因可能在于微观结构的不同。     

还原氧化石墨烯/BiVO_4复合材料的制备及其光催化性能

采用微波原位生长法制备了还原氧化石墨烯/BiVO4复合光催化剂。以四环素为模型污染物,对该催化剂在可见光(λ>420 nm)下的催化活性进行了评价。结果表明,还原氧化石墨烯/BiVO4复合光催化剂在可见光照射下对四环素的降解效率达到了85.3%明显高于纯BiVO423%的降解效率。     

原位聚合制备还原氧化石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料及性能

将还原氧化石墨烯(RGO)作为原料在热塑性聚氨酯(TPU)合成过程中直接加入进行原位聚合制备RGO/TPU复合材料。在4,4’-亚甲基双异氰酸酯(MDI)与聚丙二醇-2000(PPG-2000)预反应完成后,加入RGO反应30分钟,再加入1,4-丁二醇(BDO)进行扩链反应得到RGO/TPU复合材料。并利用FTIR、XRD、SEM、TGA等方法对原位合成的复合材料进行表征,并对其热稳定性、导热性能、力学性能、体积电阻率进行了测试。结果表明:原位聚合的RGO/TPU中的RGO在含量在0.3-1.0wt%时分散均匀,RGO尺寸在2μm左右,当RGO含量继续增加时,将出现团聚现象,RGO尺寸可达到5μm。复合材料的热分解温度区间为355-370℃。当RGO含量在1.0-1.5wt%时,其导热系数与热扩散系数达到0.2242 W/mK和0.50 mm2/s,对比纯TPU提高170%;拉伸强度提高41%以上;体积电阻率降低1000倍。     

聚苯胺/四氧化三铁/氧化石墨烯核壳纳米复合材料的制备及其吸附性能的研究

采用氧化法在常温下合成聚苯胺/四氧化三铁/氧化石墨烯核壳纳米复合材料,并作为吸附剂吸附Cu2+离子。用XRD和FT-IR进行表征。研究了不同吸附时间、p H和循环使用次数等对复合物吸附容量的影响,在25℃、溶液p H为4.8时最大吸附能力为43.2 mg/g。该复合材料对Cu2+离子吸附过程符合准二级动力学模型,表明吸附过程涉及吸附物与污染物之间的物理和化学相互作用。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及防腐性能的研究

利用苯胺与石墨烯(GNP)间形成的电子相互作用,首先将苯胺吸附到未经过任何化学衍生化的石墨烯表面,然后在GNP表面进行苯胺的氧化聚合,合成石墨烯/聚苯胺(GNP/PANI)纳米复合材料,并将其作为填料加入水性丙烯酸氨基烤漆中.通过透射电镜(TEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)、电化学活性分析...     

高导电化学还原氧化石墨烯/聚苯乙烯复合材料的制备及性能研究

报道了一种简单而环境友好的制备高导电性化学还原氧化石墨烯/聚苯乙烯(CRGO/PS)复合材料的方法,获得了高导电性能的复合材料,并通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、四探针测试仪和高阻计对其结构和电性能进行表征。结果表明,制备的复合材料表现出优异的电学性能,具有极低的渗滤阈值(CRGO体积分数0.07%),CRGO体积分数为3.8%时,复合材料的导电率高达74.8 S/m。     

氧化石墨烯/壳聚糖复合材料应用性能研究综述

近年来,石墨烯以其良好的导电性、导热性能、优异的力学性能以及光学性能等在众多领域得到广泛的应用。同时,石墨烯的制备也有了较大的进展。文章综述了石墨烯的化学制备方法及氧化石墨烯/壳聚糖复合材料的应用性能,并对石墨烯复合材料的应用进行了展望。