石墨烯的功能化及其在聚合物改性中的应用研究

石墨烯作为一种新型二维平面纳米材料,其特殊的单原子层结构赋予了它许多新奇的物理性质,如优异的力学性能、良好的导电和导热性能、杰出的摩擦学性能等,在航空、航天等多个领域显示出良好的应用前景。本文针对石墨烯在聚合物中的分散性问题,对石墨烯表面修饰的研究进展进行了综述,包括π键和离子键非共价功能化以及有机小分子、线型聚合物和超支化聚合物共价功能化等,并总结了石墨烯对聚合物导电性能、热学性能、机械性能以及摩擦学性能的影响,指出了其今后的研究方向及发展前景。     

石墨烯功能化及在改性环氧树脂复合材料应用中的研究进展

石墨烯具有优异的机械性能及导热性能,将其与聚合物结合制成复合材料,是发挥石墨烯优异性能最可行的方法之一.然而,石墨烯在聚合物中分散时易团聚,石墨烯功能化是解决这一问题最常用的方法.基于以上背景,重点介绍了石墨烯与氧化石墨烯的功能化方法,包括共价功能化和非共价功能化.同时,阐述了功能化石墨烯在改性环氧树脂力学性能和导热性...     

卟啉复合石墨烯的制备及其可见光光催化研究进展

介绍卟啉类化合物共价和非共价复合石墨烯的制备方法,分析石墨烯形态、卟啉性质和制备方法对复合物光电性能的影响,以及卟啉与石墨烯的二元和三元复合物在可见光光催化方面的研究情况。最后对存在的主要问题及解决方法进行了阐述。     

石墨烯修饰电极及其应用研究进展

综述了石墨烯修饰电极在电化学生物传感器研究中的最新进展.主要介绍了共价和非共价功能化石墨烯的方法,以及基于石墨烯修饰电极的电化学生物传感器在几种常见检测底物中的应用研究进展.最后对石墨烯修饰电极今后的研究方向进行了展望.     

通过共价接枝的石墨烯聚苯胺复合薄膜的电化学性能研究

以单层石墨烯作为基底,对苯二胺与亚硝酸钠发生重氮化反应吸附石墨烯基底上生成对苯二胺功能化石墨烯。对苯二胺功能化石墨烯上的对苯胺作为初始位点用于苯胺的吸附和电化学聚合,生成共价接枝的石墨烯聚苯胺复合薄膜。这种复合材料具有良好的平面性能,在10 mV/s的扫速下循环伏安测试比容量达到305 F/g高于纯聚苯胺(216 F/g),非共价作用的石墨烯聚苯胺(106 F/g),体现良好的电化学性能。     

石墨烯：化学与结构功能化

石墨烯是由单原子层二维单晶结构构成的一种新型纳米材料,具备光学、力学等优异性能,但其疏水性和生物不相容性限制了其在诸多领域的应用。为解决这一问题,石墨烯功能化成为近年来的研究热点。功能化石墨烯包括石墨烯的衍生物氧化石墨烯、石墨烯聚合物复合材料、转角石墨烯、石墨烯气凝胶、超韧性石墨烯等,主要是在石墨烯材料基础上,通过物理化学处理、结构改进对材料本身进行改性,使其功能化。功能化石墨烯具有优良的光电性能,包括高灵敏度、高响应度、高探测度等,可用于工业检测和监控、三维形貌测量、生物医学等邻域。重点讨论了功能化石墨烯的性质、制备方法,介绍了石墨烯功能化的最新进展。同时,对目前功能化石墨烯所面临的挑战和机遇做了展望。     

石墨烯改性聚合物阻燃材料的研究进展

阻燃高分子材料是功能聚合物发展的重要分支之一,拟在分析将石墨烯及其衍生物用于聚合物的阻燃机理基础之上,对石墨烯/聚合物复合材料的共价及非共价制备方法进行系统介绍和综述,进而针对目前相关产品的阻燃应用现状,介绍了功能化石墨烯/聚合物的效能测试研究方法和进展。     

石墨烯表面改性及其在聚合物导电复合材料中的应用研究

石墨烯作为一种新型的二维碳纳米材料,引起了科学家们极大的兴趣。其中石墨烯/聚合物复合材料具有优异的导电性能,广泛应用于电子、电气等领域。石墨烯片层易于团聚,在聚合物基体中分散不均匀,严重影响了石墨烯/聚合物复合材料的导电性能,需要对石墨烯及其衍生物进行表面改性。表面改性能有效地提高石墨烯在聚合物基体中的分散性,改善石墨烯与聚合物基体的相容性。文中介绍了石墨烯的共价改性(亲核取代反应、亲电取代反应、缩聚反应)和非共价改性(表面活性剂吸附、杂化修饰)的方法,以及对石墨烯/聚合物复合材料导电性的影响,总结了2种改性法的优缺点,最后展望了石墨烯改性及其在聚合物导电复合材料应用方面的研究方向。     

石墨烯表面聚合物改性及应用研究进展

利用聚合物对石墨烯进行表面改性,能有效避免石墨烯层间堆积并提高其在溶剂及聚合物基体中的分散性,从而使其优异的理化性能得到充分发挥。综述了通过非共价和共价两种方法对石墨烯进行表面改性的研究进展,讨论了所制备石墨烯/聚合物复合材料在传感器、高强度材料和能源等领域中的应用。     

功能化石墨烯及其负载电催化剂的研究进展

介绍了石墨烯的功能化方法,阐述了石墨烯的表面改性和电子改性研究的现状。着重分析了基于有机小分子、聚合物复合材料及特殊石墨烯共价键的功能化方法,π键、离子键和氢键等非共价键的功能化方法,以及改性石墨烯相关性能的提高表现。详细介绍了改性石墨烯在电催化剂载体方面的应用及其展示出的优异性能。并对功能化石墨烯的发展进行了展望。     

碳纳米管的功能化及其在复合材料中的应用

碳纳米管具有独特的结构和优异的性能,但其表面活性差、不溶于水和有机溶剂,极大地制约了碳纳米管的应用.介绍了碳纳米管共价功能化、非共价功能化、混杂功能化修饰方法,对比了各自的优缺点;综述了碳纳米管在聚合物基、金属基、陶瓷基复合材料中的作用机理和广泛应用,并对其进一步发展提出展望.高性能功能化修饰碳纳米管复合材料的开发和应用势必会越来越广.     

功能化石墨烯/聚乙烯醇复合材料的制备及性能研究

采用1-萘磺酸钠非共价修饰石墨烯,得到功能化石墨烯。接着,通过溶液共混法制备出功能化石墨烯/聚乙烯醇复合材料。利用XRD、SEM、TGA、DSC和拉伸测试对复合材料的结构、形貌、热学与力学性能进行分析。结果表明:当功能化石墨烯的添加量为0.5%(wt,质量分数)时,功能化石墨烯与聚乙烯醇之间有良好的相容性,复合材料的拉伸强度和玻璃化转变温度分别提高了25.9%和7.0℃。     

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。     

石墨烯基复合材料功能化研究新进展

石墨烯特殊的结构赋予其诸多优异的性能。过去10年中,石墨烯已成为备受瞩目的国际前沿和热点。功能化对石墨烯的发展具有重大意义,然而关于石墨烯功能化的研究还处于探索阶段。重点阐述了石墨烯的共价键和非共价键功能化领域的最新进展,并对相关领域的发展趋势作了展望。     

石墨烯在聚合物中的阻燃应用研究

介绍了在阻燃研究中常用的氧化石墨烯的共价改性方式及与聚合物复合的非共价制备方法,并简要介绍了非共价改性。讨论了石墨烯基聚合物的结构、形态、阻燃性能及热稳定性的分析测试方法及应用,指出了将石墨烯应用于阻燃行业所面临的问题及挑战。     

二维纳米材料在腐蚀防护中的应用研究进展

石墨烯薄膜、石墨烯基复合涂料、六方氮化硼、二硫化钼等二维纳米材料具有良好的抗渗透性,在腐蚀防护领域有着广阔的应用前景。首先,概述单层和多层石墨烯涂层的制备方法、防腐机理、实际存在的问题及改进方法;随后,在石墨烯基复合涂料方面,主要探讨石墨烯和氧化石墨烯的各种共价或非共价改性方法及其在有机涂料中的腐蚀防护机制;此外,介绍六方氮化硼和其他二维纳米材料作为新型耐腐蚀材料的主要研究成果;最后,对二维纳米材料在腐蚀防护领域的研究前景进行展望。     

功能化碳纳米管的应用研究进展

碳纳米管具有独特的管状结构和优异的性能,由于其表面活性、分散能力的制约,影响了碳纳米管的应用。从共价修饰和非共价修饰两方面,介绍了目前碳纳米管功能化修饰的方法和研究状况。从光电通信、医疗、材料等方面着重介绍了功能化修饰后的碳纳米管一些最新应用进展,展望了碳纳米管的发展与应用前景。     

氧化石墨烯的改性及其聚合物复合材料的研究进展

石墨烯具有优良的热性能、机械性能和电性能,填充少量石墨烯即可提高复合材料的性能。从石墨烯的制备开始,介绍了石墨烯的化学改性方法,包括羧基、羟基、环氧基的改性以及非共价键功能化和聚合物功能化的研究进展;总结了聚合物/石墨烯复合材料的制备方法以及聚合物/石墨烯复合材料的应用并展望了石墨烯及其复合材料的发展方向。     

新型自组装卟啉纳米材料及其光学性质研究

在水/乙醇混合溶液体系中,利用自组装方法,使5-对磺酸基苹基-10,15,20-三苯基卟啉(TPPS1)分子聚集成功能化卟啉纳米材料.利用AFM、SEM、FE-SEM对卟啉纳米材料表面形貌性质及样品处理条件进行了研究:可获得50～70nm不同粒径的卟啉纳米材料;通过控制、调节样品的处理条件,可实现纳米材料尺寸的可控.利用紫外可见光谱和荧光光谱分析自组装卟啉与卟啉单体光学性质的差别:在紫外-可见光谱中,自组装卟啉Soret带吸收峰从原来的412nm分别蓝移和红移到361和451nm,呈现明显的劈裂状,且峰形变宽.以上特征性变化预示了卟啉纳米材料的形成;在荧光光谱中,纳米卟啉的荧光强度以及荧光量子产率分别约为未纳米化TPPS1单体的4和3倍,体现出良好的光敏性能,可作优良的光敏元件及光敏材料.     

石墨烯纳米材料在药物释放和基因传递中的应用

石墨烯纳米材料由于其独特的结构和优良的机械、光学和电学性能,已经在物理、化学和材料科学等领域广泛应用。最新研究表明其特殊的属性可应用在生物医学领域的,综述了石墨烯纳米材料在生物医学领域如药物释放和基因传递中的应用,最后指出了石墨烯纳米材料在生物医学领域应用中目前存在的问题。