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(jī)械剝離法,、化學(xué)氧化法、晶體外延生長法,、化學(xué)氣相沉積法,、有機(jī)合成法和碳納米管剝離法等。1,、微機(jī)械剝離法2004年,,Geim等***用微機(jī)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(zhǔn)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(jī)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(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition,,CVD)***在規(guī)模化制備石墨烯的問題方面有了新的突破,。CVD法是指反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面,,進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)。麻省理工學(xué)院的Kong等,、韓國成均館大學(xué)的Hong等和普渡大學(xué)的Chen等在利用CVD法制備石墨烯,。他們使用的是一種以鎳為基片的管狀簡易沉積爐,通入含碳?xì)怏w,如:碳?xì)浠衔?,它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯,,通過輕微的化學(xué)刻蝕,使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜,。氧化石墨烯分散液為棕黑色溶液,。石墨烯復(fù)合材料粉體
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(fù)合,,可使復(fù)合材料的阻隔性能得到進(jìn)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NR中實現(xiàn)精細(xì)分散,。研究發(fā)現(xiàn),在低填充量下,,SGO***的改善了NR的氣體阻隔性能,。圖5.5顯示了在25°C處測量的SGO/NR納米復(fù)合材料(P)的透氣性。將其與未填充NR(P0)進(jìn)行比較,,P/P0的值作為SGO加載量的函數(shù)進(jìn)行了表示,。很明顯,當(dāng)SGO含量為0.3wt.%時,,P/P0急劇下降至52%,,此后緩慢下降。因此,,0.3wt.%的SGO可與16.7%的粘土添加效果相媲美,,大幅度改善NR的氣體阻隔性能。福建制備石墨烯復(fù)合材料銷售廠石墨烯的導(dǎo)熱性能優(yōu)異,,易分散,,易加工。
利用GO提升復(fù)合材料的力學(xué)性能是GO一個主要應(yīng)用場景,,其中的關(guān)鍵是提高GO在復(fù)合材料中的分散性和調(diào)控GO與高分子基體間的相互作用38,。一般而言,,加入GO可以***增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度與韌性,且GO與高分子基體相容性越好,,增***果越明顯,;反之則效果降低,甚至?xí)档筒牧系捻g性,。尤其是rGO由于官能團(tuán)較少,,加入復(fù)合材料中通常在增強(qiáng)材料強(qiáng)度的同時降低韌性。不同的添加方式會導(dǎo)致不同的效果,。原位聚合的方法既可以提高GO在高分子基體中的分散性,,又能保證GO與高分子基體之間較好的化學(xué)鍵合;溶液共混法制備的復(fù)合材料中,,GO分散性較好,,但界面較難調(diào)控;熔融共混法中GO較難分散并不容易控制界面,,得到的復(fù)合材料性能不易控制,。
單純的導(dǎo)電聚合物在充放電循環(huán)的過程中通常穩(wěn)定性較差,使得其在電容器電極等方面的應(yīng)用受到了限制,,開發(fā)具有優(yōu)異導(dǎo)電性能的復(fù)合材料勢在必行,。石墨烯和導(dǎo)電聚合物共軛結(jié)構(gòu)的相互作用可以增強(qiáng)基體導(dǎo)電性,同時又可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的增強(qiáng),。因此,,導(dǎo)電聚合物與氧化石墨烯的復(fù)合成為一個研究熱點49。雖然GO本身并不導(dǎo)電,,但是在高分子加工過程中GO可以部分還原,,而導(dǎo)電填料與基體間的強(qiáng)界面作用以及導(dǎo)電填料在基體中良好的分散性能更有利于聚合物基體導(dǎo)電性能的提高53。表2列出了一些GO在一些類型的高分子基體中電學(xué)性能提升效果,。玻纖增強(qiáng)復(fù)合料材質(zhì)地輕,、流動性好,良好的加工性能,。
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(fù)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(fù)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,吸附容量大,,而且在催化,、環(huán)境、心理科學(xué)和復(fù)合材料方面得到廣泛應(yīng)用.,。 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。福建制備石墨烯復(fù)合材料銷售廠
石墨烯產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子器件,、儲能材料,、傳感器、半導(dǎo)體,、航天,、復(fù)合材料以及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。石墨烯復(fù)合材料粉體
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(yán)密性,可以產(chǎn)生十分嚴(yán)密的物理隔絕層,,對橡膠來說,,其具備更強(qiáng)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(hù)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(xué)反應(yīng)的條件下,可以形成阻燃層,,產(chǎn)生阻燃的效果,。石墨烯復(fù)合材料粉體