化學(xué)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(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,,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,,常用的還原劑有水合肼,、硼氫化鈉、抗壞血酸,、對苯二酚等,,然而這些還原劑的毒性大,對人體和環(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、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),。 石墨烯的導(dǎo)熱性能優(yōu)異,,易分散,易加工,。全國附近石墨烯復(fù)合材料商家
許多對聚合物/碳納米管納米復(fù)合材料的研究目的在于開發(fā)和利用碳納米管出色的力學(xué)性能,,同時對聚合物基體引入一些新的性能,比如導(dǎo)電性,、導(dǎo)熱性等,。但是,盡管許多工作集中在聚合物/碳納米管納米復(fù)合材料的研究上,,許多問題仍然存在,。相比于碳納米管,,制備基于石墨烯的結(jié)構(gòu)和功能體系更加可行,這是因為石墨烯具有更大的比表面積,,更強的界面結(jié)合力,,以及同樣出色的物理性能。完美石墨烯的楊氏模量和斷裂強度高達1TPa和130GPa[41],,而制備復(fù)合材料**常用的改性及還原石墨烯的楊氏模量也可達到250GPa[57,58],高出一般的聚合物2~3個數(shù)量級,,因此,,在聚合物中加入改性或還原石墨烯同樣能有效地增強聚合物的力學(xué)性能。山東導(dǎo)電石墨烯復(fù)合材料產(chǎn)品介紹石墨烯適用于鋰離子電池正負極材料導(dǎo)電添加劑,,可有效提高電池能量,,改善循環(huán)壽命和倍率性能。
納米粒子作為填料制備的高分子復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能,,廣泛應(yīng)用于汽車,、飛機、建筑,、電子器件等領(lǐng)域,。其中性能的提升與納米粒子在復(fù)合材料中的分散狀態(tài)和納米粒子與高分子基體之間的相互作用有很大的關(guān)系1-5。多數(shù)納米粒子與高分子不相容,,在復(fù)合材料中無法形成均相體系,,從而制約納米粒子對高分子復(fù)合材料的增強作用6,7。GO表面有豐富的官能團,,與很多高分子材料之間有較高相容性,,可以用作多種高分子復(fù)合材料增強填料,復(fù)合后可以為復(fù)合材料帶來力學(xué),、電學(xué),、熱學(xué)等多方面性能的提升。
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(dǎo)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(fù)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(dǎo)致溫度應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫??梢奊O的添加既能夠增強水泥基的力學(xué)強度,,又能夠減小外界腐蝕因子對水泥的侵蝕,從而提高了水泥的耐久性能,。常州第六元素擁有氧化石墨的高效純化技術(shù),。
在碳納米管上負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)域取得了一定的進展。相對于碳納米管,,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電容器,,發(fā)現(xiàn)當石墨烯含量為90%時比電容高達326.5F/g。同時,,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。GO氧化石墨(烯)為黃褐色或者黑褐色膏狀物料,。福建導(dǎo)熱石墨烯復(fù)合材料生產(chǎn)企業(yè)
氧化石墨烯應(yīng)用于熱管理,、橡膠、塑料,、樹脂,、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。全國附近石墨烯復(fù)合材料商家
聚合物太陽能電池常采用氧化銦錫(ITO)作為透明導(dǎo)電電極,。其中ITO成本較高,,機械穩(wěn)定性較差,即使在很小的外界機械應(yīng)力作用下ITO膜也易產(chǎn)生微裂紋導(dǎo)致膜電阻增加,,從而使光電器件的性能下降,。石墨烯優(yōu)異的光學(xué)性能和機械強度及韌性,使其在柔性光伏器件的透明電極中具有更好應(yīng)用潛力[97]。Xu等[98]將氧化石墨烯溶液旋涂成膜,,然后在700 ℃下用肼蒸汽還原,,所得石墨烯薄膜的薄層電阻為1.79×104 Ω/sq,電導(dǎo)率為22.3 S/cm,,將其在有機光伏電池中(OPVs)作為透明電極,,所得器件的功率轉(zhuǎn)換效率為0.13%。這種方法制備得到的石墨烯薄膜不僅可以用于有機光伏電池,,還可以用于其他光學(xué)器件,,例如平板顯示器等。Zhang等[99]對氧化石墨烯進行950 ℃熱還原,,再使用標準工業(yè)光刻以及O2等離子體蝕刻工藝對還原的石墨烯薄膜進行精確可控地刻蝕,,制備了石墨烯網(wǎng)狀透明電極(GME),提高了電極的透光率,。全國附近石墨烯復(fù)合材料商家