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,...
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...
由于較低的毒性和良好的生物相容性,,石墨烯材料在細胞成像方面**了一股研究熱潮,。石墨烯及其衍生物本身具有特殊的平面結(jié)構(gòu)和光學性質(zhì),或者經(jīng)過熒光染料分子標記之后,,可用于體外細胞與***光學成像[63-66],,使其在**顯像和***方面具有很大的應用前景,。Dai課題...
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,...
石墨烯材料的物理特性優(yōu)異,還具備很高的強度和韌性,,在航空航天電子設備上可以得到運用,,石墨烯還具有可以吸收雷達波的特點,應用在隱形戰(zhàn)機上會起到很高的提升效果,。石墨烯材料在太赫茲雷達中起著十分重要的作用,,而太赫茲雷達可以發(fā)現(xiàn)隱身戰(zhàn)機的身影。大家都知道,,美國作為世界...
光-熱能量轉(zhuǎn)換是石墨烯相變復合材料目前應用*****的一個領(lǐng)域,。楊鳴波教授團隊[63]通過化學氣相沉積(CVD)制備出了具有互連網(wǎng)絡的石墨烯泡沫(GF),用于制備復合相變材料的三維骨架,。研宄發(fā)現(xiàn),,這種相變復合材料的熱導率比純相變材料高744%,且具...
數(shù)量的上升,,防腐蝕的重要性也越來越突出,。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,在世界范圍內(nèi)每年因為腐蝕造成的經(jīng)濟損失在7000億美元以上,,我國每年因為腐蝕帶來的經(jīng)濟損失也在8000億元人民幣以上。由此可以看出防腐蝕的重要性,。而石墨烯作為一種新型的材料,,在防腐蝕性能上表現(xiàn)較為優(yōu)異...
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...
GO的親水性好,,易于分散到水泥基復合材料中。表5.3總結(jié)了文獻中GO對于水泥基復合材料力學性能的影響,,由表5.3中的實驗數(shù)據(jù)可見,,添加GO能夠提高水泥基復合材料早期和后期的力學強度,。由于國內(nèi)外各研究者所用的GO不同,所以實驗結(jié)論中GO的比較好摻量以及對于水泥復...
石墨烯是一種以碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料,。具備低溫遠紅外功能,,集***抑菌、抗紫外線,。石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使其對周圍的環(huán)境非常敏感,,是電化學生物傳感器的理想材料。由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性,,石墨烯制作的晶體管在接近單個原子的尺度上依首念頌然...
石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料,。石墨烯是現(xiàn)有材料中厚度**薄、強度比較高,、導熱性比較好的新型二維材料,。石墨烯在智能裝備、航空航天,、能源儲存和環(huán)境治理等諸多領(lǐng)域應用潛力巨大,,是重要的戰(zhàn)略新興材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學,、電...
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(P...
在橡膠領(lǐng)域中,,石墨烯材料成為人們使用*****的材料,它也是世界上**薄,、**堅硬的納米材料,,石墨烯材料作為世界上一種新型的材料得到了極大的認可。石墨烯比較大的優(yōu)點在于它的導熱性,、導電性以及化學穩(wěn)定性,,并且石墨烯屬于一種碳單質(zhì)的形式。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,,越來越多的...
GO作為新型的二維結(jié)構(gòu)的納米材料,,具有疏水性中間片層與親水性邊緣結(jié)構(gòu),特殊的結(jié)構(gòu)決定其優(yōu)異的***特性。GO的***活性主要有以下幾種機制:(1)機械破壞,,包括物理穿刺或者切割,;(2)氧化應激引發(fā)的細菌/膜物質(zhì)破壞;(3)包覆導致的跨膜運輸阻滯和(或)細菌生長...
石墨烯導電性能較好,,且具有很高的熱輻射系數(shù),,在散熱涂料中添加石墨烯,通過“導熱搭橋”機理,,涂層的散熱面積大幅增加,,有助于將熱源的熱量快速散發(fā)。此外,,漆膜中的石墨烯,,還能夠避免因高溫造成的涂層耐老化性下降,有助于在高溫環(huán)境中長期使用,。石墨烯輻射的光波波長是3—1...
儲能電池在人們的日常通信及綠色出行等領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用,,這就對先進的鋰離子電池與鋰硫電池電極制備技術(shù)提出了更高的要求。大量研究成果表明以碳納米管與石墨烯為**的納米碳材料因其優(yōu)異的導電能力,、良好的機械性能以及獨特的形貌與結(jié)構(gòu)特征,,可在不同的應用模式下***...
溶劑熱法是指在特制的密閉反應器(高壓釜)中,采用有機溶劑作為反應介質(zhì),,通過將反應體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度),,在反應體系中自身產(chǎn)生高壓而進行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了規(guī)?;苽涫┑膯栴},,同時也帶來了電導率很低的負面影響。為解決由此帶來的...
石墨烯薄膜具有優(yōu)異的面內(nèi)熱導率和良好的柔鈿性,,因此經(jīng)常在可穿戴設備,、電子設備等領(lǐng)域被用作散熱材料使用。劉忠范院士團隊[78]通過等離子增強化學氣相沉積法(PECVD)在藍寶石襯底上生長石墨烯納米壁,,得到的納米壁具有獨特的結(jié)構(gòu)和出色的熱導率,。在輸入電...
溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散于溶劑中,形成低濃度的分散液,,利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力,此時溶劑可以插入石墨層間,,進行層層剝離,,制備出石墨烯。此方法不會像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結(jié)構(gòu),,可以制備高質(zhì)量的石墨烯,。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的產(chǎn)率比...
Li等人58制備了氧化石墨烯/SBS復合材料,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,,從而在還原后提高了復合材料的導電性,,其導電滲流閾值低至0.12vo1.%。陳翔峰等人59制備了氧化石墨烯/丙烯腈苯乙烯導電復合材料...
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...
目前的負極材料中,,硅被認為是相當有有潛力的負極材料之一,因為它在自然界中含量多,,還具有低的嵌鋰電位和很高的理論比容量,。存在的問題是在鋰離子脫嵌過程中,硅的體積變化比較明顯,,使得材料與負極集流體之間粘結(jié)性變差,,造成電池循環(huán)性能的大幅度下降。同時硅還會在電池循環(huán)過...
科學家們已成功運用二維材料組裝成了兼具很小人造孔的海水脫鹽設備,,容許直徑大于其裂縫本身的離子通過,,沖破了傳統(tǒng)觀念,為制造高通量水脫鹽膜鋪墊了道路,。曼徹斯特大學國家石墨烯研究所(NGI)的研究人員成功地在一個尺碼*為幾埃()的新型膜片上制造了小尺碼的狹縫,。這使得...
石墨烯的主要應用1、傳感器石墨烯可以做成化學傳感器,,這個過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的,,根據(jù)部分學者的研究可知,石墨烯化學探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬,。石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使它對周圍的環(huán)境非常敏感,。石墨烯是電化學生物傳感器的理想材料,...
在橡膠類體系中,,需要同時兼顧材料的強度與韌性,,因此對GO的分散性和GO與橡膠基體間的相互作用要求更高。主要通過將GO與橡膠分子交聯(lián),,或?qū)O改性,,增強其對橡膠分子的親和性來實現(xiàn)47,48。Liu等42以極性XNBR為載體,,將GO轉(zhuǎn)移到SBR基體中,。GO懸浮液與...
在光通信領(lǐng)域,,徐等人開發(fā)了飛秒氧化石墨烯鎖模摻鉺光纖激光器,與基于石墨烯的可飽和吸收體相比,,具有性能有所提升,,并且具有易于制造的優(yōu)點[95],這是GO/RGO在與光纖結(jié)合應用**早的報道之一,。在傳感領(lǐng)域,,Sridevi等提出了一種基于腐蝕布拉格光柵光纖(FBG...
石墨烯是一種在光子和光電子領(lǐng)域十分有吸引力的材料,與別的材料相比有很多優(yōu)點[1],。作為一種零帶隙材料,,石墨烯的光響應譜覆蓋了從紫外到THz范圍;同時,,石墨烯在室溫下就有著驚人的電子輸運速度,,這使得光子或者等離子體轉(zhuǎn)換為電流或電壓的速度極快;石墨烯的低耗散率以及...
石墨烯由sp2雜化碳原子連接而成,,是二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)晶體,,電子可以自由移動,電子傳輸性能良好,。石墨烯在鋰電池中的應用主要涉及電池正極材料,、負極材料以及導電劑三個方面。在石墨烯作為電池正極材料時,,利用表面含氧官能團等優(yōu)勢提高鋰離子電池的倍率性能,,且具有良好的循環(huán)穩(wěn)...
石墨烯的研究熱潮也吸引了國內(nèi)外材料植被研究的興趣,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(hig...
氧化石墨烯經(jīng)還原處理后,對于提高其導電性,、比表面等大有裨益,,使得石墨烯可以應用于對于導電性、導熱性等要求更高的應用中,。在還原過程,,含氧官能團的去除和控制過程本身也可成為石墨烯改性的一種方式,根據(jù)還原方式的不同得到的石墨烯也具有不同的特性和應用場景,。例如,通過熱...