隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展,人們對導電材料提出了更新、更高的要求。目前,導電高分子材料的研究主要集中在碳系導電填料填充熱塑性基體類上,而石墨烯[1](GNS)作為一種新型的單原子層碳材料,因其獨特的結(jié)構(gòu)對改善聚合物的力學性能、電性能和熱性能等具有很大的潛力。GNS的制備方法主要有:化學氣相沉積法[2,3]、外延生長法[4]和氧化還原法[5]等。相比而言,氧化還原法具有成本低、產(chǎn)率高等特點,有望成為規(guī)?;苽銰NS的有效途徑之一。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有極好的耐磨性,良好的耐低溫沖擊性和自潤滑性。本文采用溶液混合、超聲分散的方法制備了GNS/UHMWPE復合材料,發(fā)現(xiàn)G...
聚合物的結(jié)晶過程會直接影響其加工性能,氧化石墨烯加入到聚合物中可以在復合體系中起到成核劑的作用,有效地改善聚合物的結(jié)晶過程。研究人員對聚乳酸(PLLA)/氧化石墨烯納米復合材料進行了非等溫和等溫過程中冷結(jié)晶行為的研究64。通過不同升溫速率的差熱分析發(fā)現(xiàn),隨著氧化石墨烯負載量的增加,聚乳酸的結(jié)晶峰溫向低溫范圍轉(zhuǎn)移,這說明聚乳酸的非等溫冷結(jié)晶行為有明顯改善,而且氧化石墨烯可***地提高聚乳酸的結(jié)晶速率,并使其結(jié)晶機理和晶體結(jié)構(gòu)保持不變。氧化石墨烯分散液含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團。常州新型石墨烯復合材料什么價格石墨烯材料具有強大的導電性能,而且石墨烯是由大量的碳原子組成,以及它具有極強...
GO的二維納米材料屬性:納米厚度、微米級平面尺寸從而具有極高的比表面積;高氧化程度GO的非晶態(tài)特征,使其能作為良好的2D模板,應(yīng)用于制備納米復合材料.2016年Huang[84]等人發(fā)明了一種自下而上的方法來制備類石墨烯二維Al2O3納米片.在這種方法中,GO被用作2D模板,硫酸鋁與氫氧化鋁的共沉淀物(BAS)首先沉積到GO片上,形成的GO-Al復合板煅燒除去GO,轉(zhuǎn)換成二維Al2O3納米片,示意圖如圖8(a)所示.GO的非晶態(tài)特征使BAS能均勻地涂布在GO片上,而BAS的緩慢穩(wěn)定的分解保證了二維形狀的完整性.所制備的γ-Al2O3納米片作為吸附劑去除水中氟離子,吸附速度快,吸附容...
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展以及對于基礎(chǔ)建設(shè)的大力推進,**、易施工、價廉的混凝土的用量日益增加,然而由于混凝土基體內(nèi)部存在微裂縫和孔隙的缺陷,導致混凝土容易遭受一些腐蝕介質(zhì)如氯鹽、硫酸鹽等的侵蝕,從而使混凝土構(gòu)件的服役壽命縮短。利用納米材料來提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能已成為目前研究的重要內(nèi)容。Wang95等研究發(fā)現(xiàn)當GO的添加量為0.02wt.%時,可使水泥基復合材料的28天抗壓和抗折強度分別提高40.4%和90.5%,水泥基材料在3d齡期的放熱量及放熱速率下降50%,這在很大程度上減少了由于水泥水化熱的作用導致溫度應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。可見GO的添加既能夠增強水泥基的力學強度,又能夠減小外界腐蝕因子對水泥的...
除作為添加劑增強聚合物性能外,氧化石墨烯也可單獨作為一種功能材料使用。如氧化石墨烯可作為活性吸附劑吸附廢氣,Bandosz課題組報道了氧化石墨烯對氨氣有效的吸附。氧化石墨烯也同樣在生物領(lǐng)域表現(xiàn)出了重要的應(yīng)用價值,它能作為一種新型的分子探針有效地檢測生物分子。Yang等人研究了氧化石墨烯作為藥物載體對阿霉素(DXR)的負載及可控釋放,他們發(fā)現(xiàn)阿霉素通過π-π共軛作用吸附于氧化石墨烯上,并且通過調(diào)節(jié)體系的pH值可以對阿霉素的釋放進行調(diào)控,證明了氧化石墨烯在藥物控制釋放領(lǐng)域的潛力。**近,Ruoff課題組開發(fā)了一種以氧化石墨烯為結(jié)構(gòu)單元的新型類似于紙材料,他們通過將氧化石墨烯的水溶液在微孔濾膜上過濾...
氧化石墨烯與聚合物復合材料的制備可以追溯到上個世紀。在這些復合材料中,氧化石墨通常是在水溶液中超聲剝離,盡管在當時單層的氧化石墨烯并沒有被明確的指出,但是科學家發(fā)現(xiàn)這種超聲剝離后的片層非常薄,厚度在1.8~2.8nm之間,說明得到的氧化石墨烯不超過3層[59,60]。直到2006年,Rouff等人證明了單層氧化石墨烯并制備了改性氧化石墨烯/聚苯乙烯復合材料之后[61],利用氧化石墨烯制備復合材料的研究才真正開始受到***的重視。??捎糜谧⑸浜蛿D出成型制件,尤其適用于煤炭、礦井以及石油天然氣運輸?shù)阮I(lǐng)域的管材制件。江蘇導電石墨烯復合材料圖片石墨烯先和聚合物單體或者預聚物混合均勻,有時候也可以在合適...
石墨烯材料可以應(yīng)用于阻燃橡膠領(lǐng)域。***,由于石墨烯是一種特殊材料,屬于二維片層結(jié)構(gòu),石墨烯與橡膠的結(jié)合,具有一定的嚴密性,可以產(chǎn)生十分嚴密的物理隔絕層,對橡膠來說,其具備更強的阻燃性,可以更加***地應(yīng)用到日常生活中。其次,石墨烯與橡膠的嵌合,可以起到隔絕的效果,在樹脂中摻雜石墨烯,其產(chǎn)生的物理反應(yīng)是產(chǎn)生一層保護膜,隔絕與空氣的接觸,從而起到阻燃的作用。第三,石墨烯材料的應(yīng)用,可以避免在高溫條件下產(chǎn)生反應(yīng),在化學反應(yīng)的條件下,可以形成阻燃層,產(chǎn)生阻燃的效果。氧化石墨還可以應(yīng)用于鋰電正負極材料的復合、催化劑負載等。云南石墨烯復合材料廠家報價 氧化石墨烯可以用于提高環(huán)氧樹脂、聚乙烯、聚酰胺等聚...
GO的二維納米材料屬性:納米厚度、微米級平面尺寸從而具有極高的比表面積;高氧化程度GO的非晶態(tài)特征,使其能作為良好的2D模板,應(yīng)用于制備納米復合材料.2016年Huang[84]等人發(fā)明了一種自下而上的方法來制備類石墨烯二維Al2O3納米片.在這種方法中,GO被用作2D模板,硫酸鋁與氫氧化鋁的共沉淀物(BAS)首先沉積到GO片上,形成的GO-Al復合板煅燒除去GO,轉(zhuǎn)換成二維Al2O3納米片,示意圖如圖8(a)所示.GO的非晶態(tài)特征使BAS能均勻地涂布在GO片上,而BAS的緩慢穩(wěn)定的分解保證了二維形狀的完整性.所制備的γ-Al2O3納米片作為吸附劑去除水中氟離子,吸附速度快,吸附容...
使用高阻隔性能高分子薄膜,可防止由于氧氣等氣體的滲透而引起的微生物繁殖和封裝內(nèi)容的氧化;防止香味、溶劑等的流出,提高內(nèi)容物的儲存性。所以提高薄膜阻隔性能十分有必要,市場需求量巨大。高阻隔性包裝材料如乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚胺(PA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等與氧化石墨烯復合,可使復合材料的阻隔性能得到進一步提升。Wu等45人報道了表面活性官能化的氧化石墨烯(SGO)與雙(三乙氧基硅丙基)四硫化物(BTESPT)作為天然橡膠(NR)的多功能納米填料的研究結(jié)果。作者通過簡單的方法成功地將BtTPT分子接枝到氧化石墨烯的表面上,得到的SGO可以通過溶液混合在N...
氧化石墨烯與聚合物復合材料的制備可以追溯到上個世紀。在這些復合材料中,氧化石墨通常是在水溶液中超聲剝離,盡管在當時單層的氧化石墨烯并沒有被明確的指出,但是科學家發(fā)現(xiàn)這種超聲剝離后的片層非常薄,厚度在1.8~2.8nm之間,說明得到的氧化石墨烯不超過3層[59,60]。直到2006年,Rouff等人證明了單層氧化石墨烯并制備了改性氧化石墨烯/聚苯乙烯復合材料之后[61],利用氧化石墨烯制備復合材料的研究才真正開始受到***的重視。。常州第六元素建有自動控制規(guī)?;a(chǎn)線,市場占有率居國內(nèi)外前列。東北合成石墨烯復合材料什么價格在工業(yè)上目前使用的導熱高分子材料有導熱復合塑料、導熱膠黏劑、導熱涂層、導熱...
氧化石墨烯(GO)是化學氧化法制備石墨烯的一種中間產(chǎn)物,具有SP2(C=O、C=C等)和SP3(C-C、C-O-C、C-OH等)雜化結(jié)構(gòu),表面帶有大量的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,這些含氧官能團豐富了其表面活性,賦予了GO更多有趣的理化和生物學特性。GO 具有以下特性:(1)良好的親水性,由于GO表面帶有大量的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,使片層間存在靜電斥力,因此可以很好的分散在水中;(2)具有較大的比表面積(2630m2/g),賦予GO超高的載藥能力;(3)獨特的兩親性,由于同時含有疏水性的平面與親水性的邊緣,使其具有特殊的表面性質(zhì),疏水***物和染料可通過π-π 堆積或疏水作用等對...
對氧化石墨烯的化學還原早在1962年就有過文獻報道,Boehm等人發(fā)現(xiàn)片層氧化石墨能在堿性,水合肼,硫化氫或二價鐵離子的條件下還原成只含少量H和O的碳納米片層[49]。2007年,Ruoff等人系統(tǒng)的研究了水合肼對氧化石墨烯的還原,他們先將氧化石墨在水中進行超聲剝離得到穩(wěn)定分散的氧化石墨烯水溶液,再加入水合肼,并在80°C左右回流,發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)的進行,許多黑色固體顆粒從溶液體系中沉淀下來。說明隨著含氧基團的離去,石墨烯片層間的π-π共軛作用增強致使石墨烯在水中發(fā)生了不可逆的團聚[89]。這種團聚現(xiàn)象可以通過對氧化石墨烯的表面修飾得到控制,比如,Ruoff等人在氧化石墨烯水溶液中加入聚苯乙烯磺酸...
石墨烯的研究熱潮也吸引了國內(nèi)外材料制備研究的興趣,石墨烯材料的制備方法已報道的有:機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等。1、微機械剝離法2004年,Geim等***用微機械剝離法,成功地從高定向熱裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剝離并觀測到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準二維石墨烯并觀測到其形貌,揭示了石墨烯二維晶體結(jié)構(gòu)存在的原因。微機械剝離法可以制備出高質(zhì)量石墨烯,但存在產(chǎn)率低和成本高的不足,不滿足工業(yè)化和規(guī)?;a(chǎn)要求,目前只能作為實驗室小規(guī)模制備。2、化學氣相沉積法化學氣相沉積...
化學氧化還原法制備石墨烯是**有希望實現(xiàn)工業(yè)化宏量生產(chǎn)的方法之一,與其它方法相比,化學氧化還原法具有成本低廉、工藝簡單、生產(chǎn)設(shè)備簡易、單次產(chǎn)量比較大、產(chǎn)品層數(shù)集中(1~3層)等諸多優(yōu)點,但其石墨烯的sp2雜化完美結(jié)構(gòu)很難通過還原的方式完全恢復,難以得到電、熱等方面的優(yōu)異性能[28-29].氧化石墨還原法是先用強氧化劑將石墨氧化,通過氧化反應(yīng)在石墨邊緣接上一些羧基,并在石墨層間插入一些環(huán)氧基團、羥基和酮基,使石墨層間距增大,范德華力變小,環(huán)氧基團、羥基和酮基等基團的引入有利于石墨片層的剝離.氧化石墨經(jīng)適當?shù)某暡▌冸x處理,得到氧化石墨烯納米片.然后再還原剝離的氧化石墨烯片,常用的還原...
用油胺與十八胺對GO進行改性,然后將其與丁苯橡膠(SBR)溶液混合均勻,然后共凝聚制得改性GO-SBR復合材料。無論在玻璃態(tài)和橡膠態(tài),改性的GO-SBR與純GO-SBR相比儲能模量均大幅提高;25°C時,7 wt.%油胺改性GO和7 wt.%十八胺改性GO分別使橡膠儲能模量提高了67%和39%。這其中主要的原因是胺基改性的GO相比于純GO在SBR中分散性更好,且與橡膠界面作用更強。兩種胺之間的性能區(qū)別主要是油胺含有雙鍵,在硫化過程中可以與橡膠交聯(lián),從而進一步提高橡膠性能43。同樣的現(xiàn)象在丁二烯-苯乙烯-乙烯基吡啶橡膠(VPR)中也被觀察到。在VPR中添加3.6 vol.%的胺基改性GO,可以使...
石墨烯的研究熱潮也吸引了國內(nèi)外材料制備研究的興趣,石墨烯材料的制備方法已報道的有:機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等。1、微機械剝離法2004年,Geim等***用微機械剝離法,成功地從高定向熱裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剝離并觀測到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準二維石墨烯并觀測到其形貌,揭示了石墨烯二維晶體結(jié)構(gòu)存在的原因。微機械剝離法可以制備出高質(zhì)量石墨烯,但存在產(chǎn)率低和成本高的不足,不滿足工業(yè)化和規(guī)?;a(chǎn)要求,目前只能作為實驗室小規(guī)模制備。2、化學氣相沉積法化學氣相沉積...
使用高阻隔性能高分子薄膜,可防止由于氧氣等氣體的滲透而引起的微生物繁殖和封裝內(nèi)容的氧化;防止香味、溶劑等的流出,提高內(nèi)容物的儲存性。所以提高薄膜阻隔性能十分有必要,市場需求量巨大。高阻隔性包裝材料如乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚胺(PA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等與氧化石墨烯復合,可使復合材料的阻隔性能得到進一步提升。Wu等45人報道了表面活性官能化的氧化石墨烯(SGO)與雙(三乙氧基硅丙基)四硫化物(BTESPT)作為天然橡膠(NR)的多功能納米填料的研究結(jié)果。作者通過簡單的方法成功地將BtTPT分子接枝到氧化石墨烯的表面上,得到的SGO可以通過溶液混合在N...
隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展,人們對導電材料提出了更新、更高的要求。目前,導電高分子材料的研究主要集中在碳系導電填料填充熱塑性基體類上,而石墨烯[1](GNS)作為一種新型的單原子層碳材料,因其獨特的結(jié)構(gòu)對改善聚合物的力學性能、電性能和熱性能等具有很大的潛力。GNS的制備方法主要有:化學氣相沉積法[2,3]、外延生長法[4]和氧化還原法[5]等。相比而言,氧化還原法具有成本低、產(chǎn)率高等特點,有望成為規(guī)?;苽銰NS的有效途徑之一。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有極好的耐磨性,良好的耐低溫沖擊性和自潤滑性。本文采用溶液混合、超聲分散的方法制備了GNS/UHMWPE復合材料,發(fā)現(xiàn)G...
隨著人類對能源與日俱增的需求,尋找清潔能源是當代科學的研究發(fā)展方向。石墨烯作為一種二維碳材料,憑借其獨特的物理化學性質(zhì),在新能源研究及實際生產(chǎn)中得到了廣泛的關(guān)注,為能源領(lǐng)域的不斷發(fā)展提供了無限潛力。氧化石墨烯是石墨烯的一種衍生物,其中大量的含氧官能團使其成為石墨烯功能化應(yīng)用的重要物質(zhì),氧化石墨烯及其復合物在鋰離子電池、超級電容器、燃料電池、太陽能電池等領(lǐng)域有了越來越多的發(fā)展和應(yīng)用,促進了新能源領(lǐng)域的快速進步,對提高能源的利用效率、節(jié)能減排及環(huán)境保護意義重大。超級銅具有優(yōu)異的高頻性能,強磁場下交流(頻率約1MHz)等效電阻,相比純銅低20%以上。廣東石墨烯復合材料銅聚合物太陽能電池常采用氧化銦錫...
不同高聚物間的共混可明顯提升其各種物理性能,具有廣闊的使用范圍。通過改變聚合物的類型和組分的配比來調(diào)控聚合物共混物的性能,可以綜合利用各組分的性能,是一種非常有效和經(jīng)濟的方法,從而滿足特定要求73,74。然而,簡單的聚合物共混往往并不能滿足性能要求,因為兩種不相容的高聚物共混特別是混合焓比較大的共混膠,會發(fā)生明顯的相分離75。研究表明,GO表面具有疏水性基面和親水性邊緣74,76。這種兩親性使其與極性或非極性聚合物發(fā)生都能有效地相互作用,從而可以作為聚合物共混的融合劑77-79。例如,Cao等65采用GO來増容聚乙酰胺/聚苯醚(***PO,90/10)聚合物共混物,發(fā)現(xiàn)分散相(PPO)液滴直徑...
氧化石墨烯與聚合物復合材料的制備可以追溯到上個世紀。在這些復合材料中,氧化石墨通常是在水溶液中超聲剝離,盡管在當時單層的氧化石墨烯并沒有被明確的指出,但是科學家發(fā)現(xiàn)這種超聲剝離后的片層非常薄,厚度在1.8~2.8nm之間,說明得到的氧化石墨烯不超過3層[59,60]。直到2006年,Rouff等人證明了單層氧化石墨烯并制備了改性氧化石墨烯/聚苯乙烯復合材料之后[61],利用氧化石墨烯制備復合材料的研究才真正開始受到***的重視。。氧化石墨易于接枝改性,可與復合材料進行原位復合。貴州石墨烯復合材料粉體隨著人類對能源與日俱增的需求,尋找清潔能源是當代科學的研究發(fā)展方向。石墨烯作為一種二維碳材料,憑...
對氧化石墨烯的化學還原早在1962年就有過文獻報道,Boehm等人發(fā)現(xiàn)片層氧化石墨能在堿性,水合肼,硫化氫或二價鐵離子的條件下還原成只含少量H和O的碳納米片層[49]。2007年,Ruoff等人系統(tǒng)的研究了水合肼對氧化石墨烯的還原,他們先將氧化石墨在水中進行超聲剝離得到穩(wěn)定分散的氧化石墨烯水溶液,再加入水合肼,并在80°C左右回流,發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)的進行,許多黑色固體顆粒從溶液體系中沉淀下來。說明隨著含氧基團的離去,石墨烯片層間的π-π共軛作用增強致使石墨烯在水中發(fā)生了不可逆的團聚[89]。這種團聚現(xiàn)象可以通過對氧化石墨烯的表面修飾得到控制,比如,Ruoff等人在氧化石墨烯水溶液中加入聚苯乙烯磺酸...
石墨烯表面呈惰性,不含任何活性基團,所以與聚合物基體之間的作用力非常小,同時對加工處理也造成了一定的困難。而氧化石墨烯表面由于大量的親水基團,因此與大多數(shù)非水溶性的聚合物也會發(fā)生不相容的情況。因此,對石墨烯以及氧化石墨烯進行表面改性是制備聚合物/石墨烯復合材料過程中經(jīng)常會采用的一個步驟。由于氧化石墨烯表面含有豐富的羧基、羥基以及環(huán)氧等基團,可以通過多種化學反應(yīng)以這些活性基團為反應(yīng)點對石墨烯進行改性,因此利用氧化石墨烯為前驅(qū)體制備共價改性石墨烯是目前**常用的一種方法。常州第六元素氧化石墨(烯)產(chǎn)能達到1400噸/年,石墨烯粉產(chǎn)能達到100噸/年。廣東石墨烯復合材料生產(chǎn)單純的導電聚合物在充放電循...
石墨烯的研究熱潮也吸引了國內(nèi)外材料制備研究的興趣,石墨烯材料的制備方法已報道的有:機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等。1、微機械剝離法2004年,Geim等***用微機械剝離法,成功地從高定向熱裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剝離并觀測到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準二維石墨烯并觀測到其形貌,揭示了石墨烯二維晶體結(jié)構(gòu)存在的原因。微機械剝離法可以制備出高質(zhì)量石墨烯,但存在產(chǎn)率低和成本高的不足,不滿足工業(yè)化和規(guī)?;a(chǎn)要求,目前只能作為實驗室小規(guī)模制備。2、化學氣相沉積法化學氣相沉積...
對于氧化石墨烯聚合物復合材料的諸多研究結(jié)果表明,氧化石墨烯及還原得到的石墨烯在高分子復合材料中具有的力學、電學、阻隔、熱學等著作性能提升等應(yīng)用優(yōu)勢。目前復合了氧化石墨烯高分子復合材料,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于超級電容器、醫(yī)療用品、耐高溫型材料制造、阻隔薄膜以及耐低溫型材料制造等方面,進一步提升了復合材料的性價比甚至增添了新的功能,為石墨烯基復合材料的發(fā)展奠定了穩(wěn)定的基礎(chǔ)和提供了巨大的推動力。除了在有機基體材料里作為功能添加,氧化石墨烯和石墨烯也可在無機材料體系中復合,發(fā)揮其性質(zhì)并得到相關(guān)應(yīng)用。常州第六元素擁有氧化石墨的高效純化技術(shù)。石墨烯復合材料性能Li等人58制備了氧化石墨烯/SBS復合材料,結(jié)果...