超临界流体剥离制备石墨烯研究进展EI北大核心CSCD

石墨烯作为一种新型二维碳纳米材料,具有极好的物理性质和极大的应用潜力。如何大规模制备高质量、低成本的石墨烯是石墨烯产业化的关键问题。本文综述了石墨烯的制备方法及其优缺点,详细介绍了超临界流体剥离制备石墨烯的原理、研究现状及表征方法。讨论了超声波和芘基聚合物辅助超临界流体剥离制备石墨烯法的特点。超临界流体剥离制备石墨烯法设备简单、条件易达到、产品质量高,为石墨烯的工业化生产提供了新的思路。     

电化学法制备石墨烯的研究进展EI北大核心CSCD

石墨烯优异的导电、导热、光学和力学性能,使其成为制造新一代电子、光电装置材料的理想选择。因此,高质量、规模化、低成本的石墨烯制备技术研究开发尤为重要。电化学剥离石墨制备石墨烯是一种很有前途的湿化学方法,具有可扩展性、溶液加工性和环境友好性等优点。本文综述了电化学法制备石墨烯技术的研究进展,阐述了电化学法制备石墨烯的机制,重点分析了石墨阳极氧化和阴极剥离过程涉及因素变化对石墨烯的剥离效率及产率、形貌、质量和缺陷程度的影响,简要介绍了电化学法制备功能化石墨烯材料及其应用,并指出电化学法制备石墨烯技术的未来发展方向是电解质体系设计、电解条件优化、剥离机理认识及电解池合理设计等。     

机械剥离法制备石墨烯及其在石墨烯/陶瓷复合材料制备中的应用

扼要介绍了石墨烯特殊的二维结构及因这种结构导致石墨烯所具有的极其优异的电学、光学和力学性质.回顾了石墨烯的研究历史以及微机械剥离法在其中所起到的重要作用,并对主要制备方法进行了简要的介绍.然后,阐述了以机械磨为剥离工具的新型机械剥离法的发展和已取得的成果.最后,对利用机械剥离法制备石墨烯/陶瓷复合材料粉体的探索进行了总结和概括.同时,展望了机械剥离法在制备石墨烯及其复合材料中的应用前景.     

液相剥离法制备石墨烯的新进展

石墨烯是一种具有独特结构和优异性能的二维材料,自从2004年其被成功制备以来,迅速成为材料、化学、物理和工程领域的研究热点。目前,制备石墨烯的方法有很多,包括化学氧化还原法、化学气相沉积法以及液相剥离法等,其中液相剥离法是一种非常重要的制备方法,有望实现高质量石墨烯的工业化生产。主要总结了以超声波作为动力的液相剥离法的相关报道,并对其进行了分类讨论。解释了超声波的作用,着重介绍了以纯溶剂和二元溶剂为剥离溶剂的液相剥离方法,以及助剂辅助剥离的液相剥离方法的研究进展,并综述了各种方法的剥离机理。同时提出了提高石墨剥离效率的方法,指出了选择新溶剂或助剂的原则,旨在为研究更高效生产高质量石墨烯的方法提供参考。     

等离子体增强化学气相沉积可控制备石墨烯研究进展EI北大核心CSCD

石墨烯具有超薄的结构、优异的光学和电学等性能,在晶体管、太阳能电池、超级电容器和传感器等领域具有极大的应用潜能。为更好地发展实际应用,高质量石墨烯的可控制备研究尤为重要。等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术具有低温和原位生长的优势,成为未来石墨烯制备方面较具潜力的发展方向之一。本文综述了PECVD技术制备石墨烯的发展,重点讨论了PECVD过程中等离子体能量、生长温度、生长基底和生长压力对石墨烯形核及生长的作用,概述了PECVD制备石墨烯的形核及聚结机制、刻蚀和边缘生长竞争两种不同机制,并指出PECVD技术制备石墨烯面临的挑战及发展。在未来的研究中,需突破对石墨烯形核及生长的控制,实现低温原位的大尺寸、高质量石墨烯薄膜的可控制备,为PECVD基石墨烯器件在电子等领域的应用奠定基础。     

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)。     

轻质石墨烯基电磁屏蔽材料的研究进展EI北大核心CSCD

随着先进电子科学技术的迅速发展,电磁辐射造成的电磁污染、电磁干扰、泄密等问题已经成为电子、航天、航空、信息、通信等领域关注的重要问题,本文基于电磁屏蔽的基本理论与石墨烯的主要制备方法,针对不同的应用场合,综述了石墨烯基块体电磁屏蔽材料、泡沫电磁屏蔽材料、柔性薄层电磁屏蔽材料、高温电磁屏蔽材料4大类轻质电磁屏蔽材料的研究进展。同时,概述了石墨烯基电磁屏蔽材料的主要设计思路和制备方法,讨论了电磁屏蔽材料中的基本科学问题。基于应用发展的需求,分析了未来新型电磁屏蔽材料的发展方向和趋势,为发展设计新一代轻质高性能电磁屏蔽材料及结构提出了新的构想。     

石墨烯基电磁屏蔽材料的研究进展EI北大核心CSCD

随着5G技术时代的来临和柔性电子器件的发展,国防和民用等领域对电磁屏蔽材料提出了更高的要求。石墨烯作为一种新型碳材料,具有独特的二维结构以及优异的物理化学性能,使得石墨烯基材料具有柔性好、质量轻、耐腐蚀性强以及高效的电磁屏蔽效能。本文基于电磁屏蔽的基本原理以及石墨烯基电磁屏蔽材料的制备方法,按照纯石墨烯材料、石墨烯基复合材料进行展开,综述了近年来石墨烯基电磁屏蔽材料的研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

液相剥离法制备石墨烯研究进展

对石墨剥离体系的选择原则,石墨在有机溶剂体系、含水表面活性剂、离子液体体系中的剥离,球磨机、高压射流机、超声波发生器、高速搅拌剪切机、超临界装置、超重力旋转床等石墨的剥离设备进行综述;认为提出液相剥离法制备的石墨烯应用前景良好;液相剥离法还存在浓度低、层数和尺寸的多分散性、剥离介质价格昂贵或沸点高、辅助剂不易分离等不足;液相剥离法规模制备石墨烯面临的挑战主要是选择和设计合适的剥离体系和剥离设备。     

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。     

石墨烯光催化材料及其在环境净化领域的研究进展EI北大核心CSCD

石墨烯作为一种导电率高、比表面积大、化学稳定性强的新型二维碳材料,在光催化技术领域显示出广阔的应用前景。本文综述石墨烯及其复合材料在光催化领域中的研究进展。首先介绍光催化基本原理与石墨烯的优异性能,总结石墨烯在复合光催化材料中的基本作用,即促进光生电子的传输、扩大光吸收强度和范围、提升吸附作用等。然后介绍各种石墨烯光催化复合材料(石墨烯/无机半导体、石墨烯/有机半导体、石墨烯/金属纳米粒子)及其多种合成方法。同时进一步阐述石墨烯光催化材料在环境净化领域中的应用,重点介绍在空气净化、水中微量污染物净化及废水处理方面的应用。最后指出目前的石墨烯光催化材料仍然存在催化效率低、成本高、不能实现大规模生产等问题,而对其结构及制备工艺等进行优化有望改善材料性能,提高其实际应用价值。     

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%。     

氟化石墨烯的制备研究进展

新型碳材料氟化石墨烯以独特的物理、化学性能受到广泛关注,在众多领域具有广阔的应用前景。综述了氟化石墨烯的制备方法,主要介绍以氟化石墨为原料的物理剥离法、使用不同溶剂作为插层剂的化学制备方法,以及以氧化石墨烯、石墨烯作为原料的制备方法,总结了各种制备方法的优缺点,并对未来氟化石墨烯的发展前景进行了展望。     

剥离法制备少层石墨烯及其应用进展

石墨烯因结构特殊,具有优异的物理化学性能,近年被广泛应用到电子、能源、材料和医疗等领域,被誉为“新材料之王”。目前,关于石墨烯的制备方法日益多样化,其中化学合成法制备的石墨烯缺陷较大,而通过剥离法制备的石墨烯本征性能更优,应用更为广泛。综述了几种剥离制备少层石墨烯的方法,分析和总结了各种剥离法的优缺点,并探讨了剥离石墨烯在诸多行业领域的技术应用及发展现状,同时对石墨烯未来技术应用进行了展望。     

石墨烯的制备研究进展

近年来, 石墨烯以其独特的结构和优异的性能, 在化学、物理和材料学界引起了广泛的研究兴趣. 人们已经在石墨烯的制备方面取得了积极的进展, 为石墨烯的基础研究和应用开发提供了原料保障. 本文大量引用近三年最新参考文献, 综述了石墨烯的制备方法: 物理方法(微机械剥离法、液相或气相直接剥离法)与化学法(化学气相沉积法、晶体外延生长法、氧化?还原法), 并详细介绍了石墨烯的各种修饰方法. 分析比较了各种方法的优缺点, 指出了石墨烯制备方法的发展趋势.     

聚苯胺/聚乙烯醇/磺化石墨烯复合材料的制备及性能EI北大核心CSCD

通过加入十二烷基苯磺酸钠制备聚苯胺/聚乙烯醇/磺化石墨烯(PANI/PVA/S-GNS)导电复合材料,采用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜对其结构和形貌进行表征;通过溶解性能测试,表明十二烷基苯磺酸钠的加入,可有效降低PANI的团聚,提高复合材料的溶解性能;通过循环伏安和交流阻抗对其电化学性能进行测试,结果显示少量S-GNS的加入就能提高复合材料的电性能,在扫描速率为50 mV/s时,PANI/PVA/S-GNS的比电容为661.2 F/g,远大于比电容为354.3 F/g的PANI/PVA。     

MPCVD法制备石墨烯的研究进展

微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法,具有低温生长、基底材料选择广泛、容易掺杂等优点,逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法。首先通过分析制备石墨烯的几种主要方法（微机械剥离法、sic外延生长法、化学剥离法、化学气相沉积法）得出MPCVD法相对于其他方法的优势,然后综述了MPCVD法制备石墨烯的研究进展,最后简要列举了MPCVD法制备的石墨烯的应用并对MPCVD法制备石墨烯的发展趋势进行了展望。     

石墨烯杂化体的制备及对聚丙烯的阻燃EI北大核心CSCD

采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO)水溶液,利用钛酸四丁酯在此溶液中的水解反应制备石墨烯接枝二氧化钛(RGO-TiO_2)纳米杂化体;通过熔融共混法制备石墨烯接枝二氧化钛改性聚丙烯复合材料(RGO-TiO_2/PP),并对其热性能和燃烧行为展开研究。利用红外光谱、X射线衍射、激光拉曼光谱和扫描电镜对RGO-TiO_2杂化体及复合材料的微观结构进行了表征分析;利用热重分析、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧法、锥形量热等方法研究了复合材料的热性能和燃烧行为;利用万能试验机和冲击试验机,研究复合材料的力学性能。结果表明,在复合体系中RGO-TiO_2分散性优于石墨烯片(RGO);RGO-TiO_2可显著提高复合材料热稳定性,LOI从17.0%增加到21.4%,熔滴滴落速率和生烟量明显减少,热释放速率(HRR)和热释放速率峰值(PHRR)分别下降10%和43.8%;弯曲强度和冲击强度均先增加后降低。     

石墨烯负载硫化锌/硫化铜异质结的制备及光催化性能EI北大核心CSCD

采用微波辅助加热方法制备石墨烯负载硫化锌纳米颗粒,在其基础上,通过离子交换反应形成石墨烯负载硫化锌/硫化铜异质结的复合物(rGO-ZnS/CuS)。通过SEM,TEM,XRD等手段对样品进行形貌观察和物相分析,并分别讨论氧化石墨烯含量、不同硫源和微波加热时间对复合物形貌和光催化性能的影响。结果表明:硫代乙酰胺为硫源,微波反应时间为30min,氧化石墨烯质量分数为10%时,能够在石墨烯表面获得均匀分布的硫化锌/硫化铜异质纳米结的复合物,在可见光照射下,150min内降解水中81.2%的甲基橙,显示出优异的光催化效果,异质结内形成的界面电子转移现象以及石墨烯作为电子受体进一步促进内部光生电子空穴的分离是提高光催化效果的原因。     

轻质可压缩壳聚糖/石墨烯复合气凝胶的制备与性能EI北大核心CSCD

以石墨烯气凝胶(GA)为骨架,向其浇注壳聚糖(CS)醋酸溶液制备出多重网络结构的壳聚糖/石墨烯复合气凝胶(CGA),并探究了气凝胶的微观结构与性能的关系。采用扫描电镜、红外光谱、比表面积分析、热常数分析以及压缩性能测试等方法详细表征了材料的结构和性能。研究发现,杂化气凝胶丰富发达的孔洞结构赋予了材料轻质低密度的特性;多重网络结构的构筑,使材料具有良好的回弹性;CS与GA在界面上交联,使杂化气凝胶的压缩强度由10.02 kPa提高到99.83 kPa,弹性模量由19.75 kPa增加至244.66 kPa。这种有机-无机多重网络结构的设计,提高了GA的可压缩性,解决了GA压缩易破碎的问题。