東北制備石墨烯復(fù)合材料什么價(jià)格

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-05-16

對(duì)氧化石墨烯的化學(xué)還原早在1962年就有過文獻(xiàn)報(bào)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(jià)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(duì)氧化石墨烯的還原,他們先將氧化石墨在水中進(jìn)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(jìn)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(tuán)的離去,石墨烯片層間的π-π共軛作用增強(qiáng)致使石墨烯在水中發(fā)生了不可逆的團(tuán)聚[89]。這種團(tuán)聚現(xiàn)象可以通過對(duì)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鈉(PSS)后再進(jìn)行還原,由于PSS與石墨烯的非共價(jià)作用,抑制了石墨烯的團(tuán)聚,得到了穩(wěn)定的單層石墨烯溶液[90]。隨后,各種表面活性劑[91],共軛聚合物[92,93],共軛小分子[94,95]等也被用來非共價(jià)修飾還原石墨烯。還原氧化石墨烯之前對(duì)之進(jìn)行共價(jià)改性也能抑制石墨烯的團(tuán)聚,如Ruoff等人先用異氰酸苯酯對(duì)氧化石墨烯改性,再用二甲肼還原,同樣得到穩(wěn)定的石墨烯溶液[96]。用聚合物對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行共價(jià)改性后再還原也是目前常用的制備可溶性石墨烯的方法。石墨烯復(fù)合材料可用于注射和擠出成型制件,作為粒子材料應(yīng)用于礦用管、給水管及汽車電器配件等領(lǐng)域。東北制備石墨烯復(fù)合材料什么價(jià)格

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除作為添加劑增強(qiáng)聚合物性能外,氧化石墨烯也可單獨(dú)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(bào)道了氧化石墨烯對(duì)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(jià)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(duì)阿霉素(DXR)的負(fù)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(duì)阿霉素的釋放進(jìn)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,得到了這種氧化石墨烯紙。這種材料具有規(guī)整的互鎖式排列結(jié)構(gòu),楊氏模量可高達(dá)40GPa,可有望廣泛應(yīng)用于電子元件,可控透氣性膜等領(lǐng)域。福建導(dǎo)熱石墨烯復(fù)合材料研發(fā)應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料,還可以應(yīng)用于橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。

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Li等人58制備了氧化石墨烯/SBS復(fù)合材料,結(jié)果發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯在基體中具有良好的分散性,并且氧化石墨烯和基體之間的界面作用很強(qiáng),從而在還原后提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性,其導(dǎo)電滲流閾值低至0.12vo1.%。陳翔峰等人59制備了氧化石墨烯/丙烯腈苯乙烯導(dǎo)電復(fù)合材料,發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯的徑厚比對(duì)復(fù)合材料的體積電阻率有很大影響,徑厚比大能夠使其在基體中更易形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),從而降低復(fù)合材料的電阻率。此外,不同的加工的方式也會(huì)導(dǎo)致材料性能差異。

目前鋰離子電池的負(fù)極材料以石墨為主,現(xiàn)階段幾乎達(dá)到其理論容量值,因此高容量負(fù)極材料引起了當(dāng)前鋰離子電池中的研究熱點(diǎn)。負(fù)極材料,應(yīng)該具有良好的鋰離子和電子傳輸能力。石墨烯表面可以存儲(chǔ)鋰離子,具有高的電子遷移能力。與此同時(shí)石墨烯作為負(fù)極材料還可以縮短鋰離子的傳輸路徑。Bulusheva等將氧化石墨烯置于濃硫酸中加熱,之后在惰性氣體中進(jìn)行高溫煅燒得到表面有2-5 nm孔的石墨烯,該石墨烯材料具有良好的倍率性能[2]。Jiang等將氧化石墨烯水熱處理后再通過強(qiáng)堿制備得到多孔石墨烯,在0.05 C 倍率下首圈放電容量可達(dá)到2207 mAh g-1;在高倍率5 C下容量可達(dá)到220 mAh g-1[3]。華南理工大學(xué)的Lian等[4]將氧化石墨烯置于高溫煅燒爐中在惰性氣體的保護(hù)下還原得到層數(shù)少、缺陷少、雜質(zhì)少的高質(zhì)量石墨烯,并將其用作鋰離子電池負(fù)極材料。石墨烯防腐漿料中分散有少層石墨烯,且具有較高的穩(wěn)定性。

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    化學(xué)氧化還原法制備石墨烯是**有希望實(shí)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(xué)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(diǎn),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(fù),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(qiáng)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(tuán)、羥基和酮基,使石墨層間距增大,范德華力變小,環(huán)氧基團(tuán)、羥基和酮基等基團(tuán)的引入有利于石墨片層的剝離.氧化石墨經(jīng)適當(dāng)?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,常用的還原劑有水合肼、硼氫化鈉、抗壞血酸、對(duì)苯二酚等,然而這些還原劑的毒性大,對(duì)人體和環(huán)境均易造成傷害,因此尋找無毒、無害的綠色還原劑或還原方式顯得尤為迫切.還原可以去除氧化石墨烯的大部分環(huán)氧基團(tuán)、羥基、酮基,制備出還原氧化石墨烯納米片,但氧化石墨烯邊緣的羧基很難被還原.由于強(qiáng)氧化劑的氧化作用,氧化石墨烯雖然經(jīng)過一定的還原劑還原,其晶格結(jié)構(gòu)得到一定的修復(fù),但很難完全還原到石墨六角蜂巢狀結(jié)構(gòu)。 氧化石墨烯分散液(SE3122、SE3522)。東北導(dǎo)電石墨烯復(fù)合材料類型

氧化石墨烯還可以應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料的復(fù)合、催化劑負(fù)載等。東北制備石墨烯復(fù)合材料什么價(jià)格

在碳納米管上負(fù)載納米粒子得到了廣泛的關(guān)注和研究,這種新型的納米結(jié)構(gòu)也已經(jīng)在生物醫(yī)藥、催化、傳感器的領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)展。相對(duì)于碳納米管,石墨烯具有相似的穩(wěn)定的物理性質(zhì),但是具有更高的比表面積,因此,在石墨烯上負(fù)載納米粒子同樣有希望得到新的納米結(jié)構(gòu),并改變其物理特性而產(chǎn)生更為豐富的功能與應(yīng)用。除與納米粒子復(fù)合外,石墨烯與其他碳基納米材料也可復(fù)合組裝形成復(fù)合材料。Liu等人通過共價(jià)連接的方法制備了石墨烯/富勒烯復(fù)合材料,發(fā)現(xiàn)富勒烯修飾后的石墨烯非線性光學(xué)性能得到了顯著提高。Yang等人將碳納米管與石墨烯混合制備了一種新型的超級(jí)電容器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)石墨烯含量為90%時(shí)比電容高達(dá)326.5F/g。同時(shí),許多課題組也證明石墨烯/碳納米管復(fù)合材料在制備透明導(dǎo)電薄膜方面的優(yōu)勢,他們發(fā)現(xiàn)石墨烯與碳納米管混合后制備的導(dǎo)電薄膜在性能上要優(yōu)于單一組分的導(dǎo)電薄膜。東北制備石墨烯復(fù)合材料什么價(jià)格