石墨烯的功能化研究进展

目前石墨烯的功能化研究成为了国内外的研究热点,综述了石墨烯的共价键功能化和非共价键功能化研究的最新进展和重要研究结果,并对石墨烯功能化的发展做了展望和预测。     

共价键功能化石墨烯研究进展

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。文章分析了石墨烯晶界结构及结构缺陷,并阐述了共价键修饰石墨烯表面现状,指出了其今后的研究方向及发展前景。     

石墨烯的共价键功能化研究进展

为了克服石墨烯不溶于水及常见有机溶剂的缺陷,并扩展石墨烯的应用范围,就有必要对石墨烯进行功能化。共价键功能化和非共价键功能化是石墨烯功能化常见的两种方式,其中石墨烯的共价键功能化主要包括有机小分子共价键功能化和聚合物共价键功能化等。本文综述了近年来石墨烯共价键功能化方面的研究进展,比较了石墨烯共价键功能化和非共价键功能化的不同之处,对石墨烯共价键功能化的发展前景进行了展望。     

石墨烯的功能化修饰研究进展

介绍了石墨烯功能化修饰的研究情况,主要综述了共价键修饰方法(如亲核取代反应、亲电取代反应、缩合反应和加成反应等)和非共价键修饰方法(如聚合物包覆、芳香族分子吸附和生物大分子相互作用等)。最后对石墨烯功能化修饰的发展方向进行了展望。     

氨基硅烷功能化氧化石墨烯改性环氧涂层性能研究

首先制备了氨基硅烷改性氧化石墨烯,然后用氨基硅烷改性氧化石墨烯对环氧涂料进行改性制备氨基硅烷功能化氧化石墨烯改性环氧涂层。对涂层的表观性能,力学能力,耐水,耐酸碱及耐盐水等进行研究的结果表明：添加氨基硅烷改性氧化石墨烯能够有效的提高涂层的柔韧性及铅笔硬度等力学性能以及耐水,耐酸碱及耐盐水等。当环氧涂层中氨基硅烷改性氧化石墨烯添加量为0.5%时,涂层的铅笔硬度为3 H;涂层168 h耐水,48 h耐酸碱及耐168 h盐水浸泡后,涂层的表面均无起皮,无脱落,无起泡现象发生,涂层掉粉明显减少。     

氟化石墨烯硅烷功能化对环氧复合涂层耐腐蚀性的影响

采用 γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（ GPTMS）对氟化石墨烯（ FG）进行功能化处理得硅烷功能化氟化石墨烯（ GFG）采用 XRD、FT-IR和 SEM对粉体进行表征;将 FG和 GFG分别加入环氧树脂中获得复合涂层,通过电化,学测试和 5%NaCl中性盐雾试验研究复合涂层的耐腐蚀性。结果表明： FG能有效地增加环氧涂层（EP）的长期耐腐蚀性, FG经过硅烷功能化处理后进一步提升了其与树脂之间的界面相容性,所得复合涂层的致密性进一步提高,从而显著提升了环氧复合涂层的耐腐蚀性。经 3. 5%NaCl溶液 4 000 h浸泡后, GFG改性环氧复合涂层（ GFG/EP）的低频阻抗模值相较于纯 EP涂层提升了 3个数量级,较 FG改性环氧复合涂层（FG/EP）提高了 1个数量级;同时盐雾腐蚀 90 d后, GFG/EP涂层表面无明显腐蚀现象。     

功能化石墨烯纳米复合材料的制备研究进展

自从2004年单层石墨烯被制取以来,由于其卓越的传感性能,如特殊的电学属性(极高的载体迁移率和电容)、电化学性质(极快的电子传递速率)、结构特点(单原子厚度和极大的比表面积)、机械性能(超强的强度和柔韧性),已在制备新颖的电化学传感器方面显示出巨大的潜力。为了提高石墨烯的敏感性、特异性、负载能力、生物相容性等,科学工作者们采取多种方式制备石墨烯复合纳米材料,从而大大拓展了石墨烯的应用范围。     

石墨烯非共价键功能化及应用研究进展

为了扩展石墨烯的应用范围,克服石墨烯在溶液中难于溶解和难以分散等缺陷,石墨烯的表面功能化处理势在必行。而非共价键功能化由于对石墨烯结构的非破坏性可以更好地保持发挥石墨烯本身的优异性能而备受研究者的重视。本文重点综述了近年来石墨烯在非共价键功能化研究方面的进展,包括π-π相互作用、表面活性剂与石墨烯之间的疏水作用和氢键作...     

功能化石墨烯/聚合物阻燃材料研究进展

石墨烯具有很多优异的性能,拥有巨大的比表面积、可见光透明度高、有良好的力学性能、热学性能、电学性能。功能化石墨烯是对石墨烯进行改性,改性方法主要有共价键功能化和非共价键功能化。聚合物材料在生活中应用广泛,但极易燃烧,对聚合物阻燃研究十分必要。本文综述了石墨烯的功能化方法及功能化石墨烯/聚合物阻燃材料的研究进展。     

应用于聚合物基复合材料的功能化石墨烯研究进展

石墨烯强度高、导电性和导热性好、透明性高,是理想的复合材料增强剂,但是,石墨烯的"两憎"特性导致其在溶液中的分散性差。本文介绍了氧化石墨烯(GO)的制备方法,以及对GO功能化处理的两种方法,共价改性和非共价改性;并进一步介绍石墨烯复合材料的制备方法。     

功能化石墨烯复合材料去除水中放射性核素的研究进展

石墨烯作为一种新型碳纳米材料,因具有独特的物理化学性质如较高的机械强度、良好的稳定性、超大的比表面积及极强的表面化学活性等,可作为一种优异的吸附材料用于放射性核素重污染治理领域,具有较为广泛的应用前景。综述了功能化石墨烯复合材料的制备方法,并对其在去除水中放射性核素的研究进展进行了综述,最后对其未来研究方向进行展望。     

功能化石墨烯／聚合物基复合材料性能研究进展

石墨烯（GE）是碳原子紧密堆积而成的蜂窝状单层原子,由于其独特的二维结构和优异的结晶学质量,使得GE具有诸多优异的性能,即独特的电子、热力学和机械性能等引起了研究者们极大的兴趣。利用功能化石墨烯改性聚合物复合材料相应的性能有明显的增加,故文中分析了采用熔体复合、溶液复合以及原位复合等方式制备的石墨烯／聚合物复合材料的微观结构与导电、导热、介电以及力学性能的关系。     

功能化石墨烯的制备及油润滑性能的研究进展

水基润滑剂由于黏度低、表面张力高等原因导致其润滑性能较差,因此具有较好润滑性能的油基润滑剂更加受到研究者的青睐。但传统的油基润滑添加剂容易造成环境污染等问题,所以开发绿色环保的油基润滑添加剂是当前的研究重点。综述了近年来石墨烯基纳米材料的功能化改性及其作为油基润滑添加剂的最新研究进展,并对目前石墨烯油基润滑添加剂存在的问题及今后重点研究内容进行了展望。     

血红素功能化石墨烯纳米材料问世

中科院长春应化所利用化学法合成出血红素功能化的石墨烯纳米杂化材料。这种新的纳米材料在水溶液中具有很好的稳定性,并且具有血红素和石墨烯的优良性能。该方法简便、快速、经济效益高,而且无需DNA底物     

石墨烯的功能化修饰及作为润滑添加剂的应用研究进展

石墨烯优异的导热性能和减摩抗磨性能以及化学惰性,使其非常适合作为高性能、环保的润滑添加剂。石墨烯已成为潜在的高性能纳米润滑材料,但石墨烯难以稳定分散于水和润滑油中的特性,使其应用受限,因此必须对石墨烯进行可控功能化修饰。本文回顾了石墨烯功能化修饰的最新研究进展,主要包括共价键和非共价键功能化修饰。重点介绍了石墨烯作为油基润滑添加剂和水基润滑添加剂的减摩抗磨性能,及其润滑作用机理。同时指出了石墨烯的可控功能化修饰、石墨烯负载纳米粒子功能化以及其摩擦化学反应润滑机理等领域的研究值得关注。     

聚合物功能化石墨烯的合成及应用研究进展(二)

着重评述了采用共价连接和非共价连接技术制备聚合物功能化石墨烯的方法,介绍了聚合物功能化石墨烯的应用概况。     

聚合物功能化石墨烯的合成及应用研究进展(一)

着重评述了采用共价连接和非共价连接技术制备聚合物功能化石墨烯的方法,介绍了聚合物功能化石墨烯的应用概况。     

功能化石墨烯在防腐涂料中的应用

介绍了石墨烯的基本特性和作为新型纳米填料在防腐涂料领域发挥的重要作用,论述了采用共价键法和非共价键法修饰石墨烯的方法以及研究进展,并且通过对两种修饰方法对比,可根据不同的实验需求采取相应的修饰方法。同时结合近年来功能化石墨烯在防腐涂料中的研究及应用状况,针对功能化石墨烯在防腐涂料的应用过程中受到限制的原因进行了分析,对功能化石墨烯在防腐涂料中的前景进行了展望。     

功能化石墨烯吸附重金属元素研究

氧化石墨烯(GO)经1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、树枝状大分子聚酰胺-胺(PAMAM)化学接枝改性后,制得吸附材料功能化石墨烯(FGO)。考察了离子浓度、溶液pH值、吸附时间、吸附材料用量对FGO吸附重金属离子的影响。研究结果表明,FGO对Cu~(2+)吸附量最大,增加离子浓度有利于重金属离子吸附量的提高。吸附时间在5 min以上,重金属离子吸附量变化不大。吸附材料用量增加反而降低单位质量FGO的吸附量。重金属离子吸附量在p H值为4.5~6.5范围内最佳。