對(duì)氧化石墨烯的化學(xué)還原早在1962年就有過(guò)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(lái),。說(shuō)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(guò)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(lái)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,。常州第六元素建有自動(dòng)控制規(guī)?;a(chǎn)線,市場(chǎng)占有率居國(guó)內(nèi)外前列,。浙江石墨烯復(fù)合材料改性
利用原位聚合法制備了氧化石墨烯/聚乙烯導(dǎo)電復(fù)合材料,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)石墨烯含量為2wt.%時(shí),復(fù)合材料的導(dǎo)電率達(dá)到比較高2.9x10-2s/cm,,作者認(rèn)為氧化石墨烯在基體中分散性較好且形成了有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),。用格氏試劑將GO表面的羥基、環(huán)氧基和羧基格氏化,,然后與TiCl4反應(yīng)可制備Ziegler-Natta催化劑,。利用改性過(guò)的催化劑,,原位催化丙烯在GO表面聚合可生成聚丙烯-g-GO(PP-g-GO)復(fù)合材料11。該復(fù)合材料在PP樹脂中可均勻分散,,減少了GO在PP中的團(tuán)聚,。PP-g-GO在高溫(190°C)加工過(guò)程中,GO被初步還原,,從而提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性,。通過(guò)這種原位聚合的方式,1.52wt.%的GO添加量即可使復(fù)合材料達(dá)到導(dǎo)靜電的水平(10-6S/m),。山東合成石墨烯復(fù)合材料什么價(jià)格玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料戶外使用具有超長(zhǎng)耐候性,。
CNTs和石墨烯具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu),用作NR復(fù)合材料的增強(qiáng)填料可以賦予橡膠制品**度,、高耐磨,、導(dǎo)電和導(dǎo)熱等性能,拓寬橡膠材料的應(yīng)用范圍,。碳納米材料/NR復(fù)合材料的開發(fā)及應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Υ?,是功能性橡膠材料的一個(gè)重要發(fā)展方向。目前,,我國(guó)CNTs和石墨烯工業(yè)產(chǎn)品的成本較高,,其與NR復(fù)合材料的研究大多還處于試驗(yàn)研究階段。隨著CNTs和石墨烯在聚合物基體中的分散技術(shù)和作用機(jī)理研究的進(jìn)一步深入以及市場(chǎng)規(guī)?;?,CNTs和石墨烯在NR領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用將得到快速發(fā)展,**推動(dòng)我國(guó)NR復(fù)合材料的發(fā)展,,提升我國(guó)橡膠工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,。
隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)導(dǎo)電材料提出了更新、更高的要求,。目前,導(dǎo)電高分子材料的研究主要集中在碳系導(dǎo)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(dú)特的結(jié)構(gòu)對(duì)改善聚合物的力學(xué)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(xué)氣相沉積法[2,3],、外延生長(zhǎng)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(diǎn),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(rùn)滑性。本文采用溶液混合,、超聲分散的方法制備了GNS/UHMWPE復(fù)合材料,發(fā)現(xiàn)GNS能均勻地分散到UHMWPE基體中;同時(shí)研究了GNS/UHMWPE復(fù)合材料的室溫導(dǎo)電行為和阻-溫特性,。 石墨烯的導(dǎo)熱性能優(yōu)異,易分散,,易加工,。
聚合物的結(jié)晶過(guò)程會(huì)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(fù)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(guò)程,。研究人員對(duì)聚乳酸(PLLA)/氧化石墨烯納米復(fù)合材料進(jìn)行了非等溫和等溫過(guò)程中冷結(jié)晶行為的研究64,。通過(guò)不同升溫速率的差熱分析發(fā)現(xiàn),隨著氧化石墨烯負(fù)載量的增加,,聚乳酸的結(jié)晶峰溫向低溫范圍轉(zhuǎn)移,,這說(shuō)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(jī)理和晶體結(jié)構(gòu)保持不變,。氧化石墨烯易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液,易于成膜,。福建制造石墨烯復(fù)合材料商家
氧化石墨烯濾餅(SE2430W,、SE243PW、SE243EW),。浙江石墨烯復(fù)合材料改性
目前的負(fù)極材料中,,硅被認(rèn)為是相當(dāng)有有潛力的負(fù)極材料之一,因?yàn)樗谧匀唤缰泻慷?,還具有低的嵌鋰電位和很高的理論比容量,。存在的問(wèn)題是在鋰離子脫嵌過(guò)程中,硅的體積變化比較明顯,,使得材料與負(fù)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(shí)硅還會(huì)在電池循環(huán)過(guò)程中出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象,,引起電池容量的迅速下降,。將硅材料和石墨烯進(jìn)行復(fù)合,石墨烯可以抑制硅材料在充放電過(guò)程中的團(tuán)聚,,減緩硅材料的體積變化,,從而提高電池的容量和循環(huán)性能。此外,,石墨烯有助于電解液的浸潤(rùn),,從而提高電池的性能。He等通過(guò)噴霧干燥法制備了一種高性能的石墨烯/硅復(fù)合材料(圖6.1),,將氧化石墨烯與納米硅超聲混合,,通過(guò)噴霧干燥后在700℃下進(jìn)行煅燒得到復(fù)合材料,,在200 mA g-1 的電流密度下充放電30次后,,容量仍可達(dá)到1502 mAh g-1,其容量保持率為98%,,說(shuō)明該石墨烯/硅復(fù)合材料具有良好的循環(huán)性能浙江石墨烯復(fù)合材料改性