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。氧化石墨易于接枝改性,,可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)合,。江蘇導(dǎo)電石墨烯復(fù)合材料生產(chǎn)
氧化石墨烯可以用于提高環(huán)氧樹(shù)脂、聚乙烯,、聚酰胺等聚合物的導(dǎo)熱性能,。通常而言,碳基填料可以提高聚合物的熱導(dǎo)率,,但無(wú)法像提高導(dǎo)電性那么明顯,,甚至低于有效介質(zhì)理論。其原因可能是因?yàn)闊崮軅鬟f主要是以晶格振動(dòng)的形式,,填料與聚合物之間以及填料與填料之間較弱的振動(dòng)模式也會(huì)增加熱阻,。液態(tài)硅橡膠(LSR)廣泛應(yīng)用于電子器件的密封。然而,,在一般情況下,,LSR的導(dǎo)熱性較差使得涂層或盆栽器件散熱過(guò)量,從而導(dǎo)致器件損壞或壽命降低,。為了緩解這一現(xiàn)狀,,Mu等人研究了寬體積范圍內(nèi)填充ZnO的硅橡膠的熱導(dǎo)率,并研究了形成的導(dǎo)電粒子鏈對(duì)熱導(dǎo)率的影響,。同時(shí)也研究了Al2O3用量對(duì)硅橡膠導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能的影響,。合成石墨烯復(fù)合材料型號(hào)石墨烯導(dǎo)熱性能優(yōu)異,可制備導(dǎo)熱復(fù)合材料,、散熱涂料等,。
氧化石墨烯(GO)是化學(xué)氧化法制備石墨烯的一種中間產(chǎn)物,,具有SP2(C=O、C=C等)和SP3(C-C,、C-O-C,、C-OH等)雜化結(jié)構(gòu),表面帶有大量的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán),,這些含氧官能團(tuán)豐富了其表面活性,賦予了GO更多有趣的理化和生物學(xué)特性,。GO具有以下特性:(1)良好的親水性,,由于GO表面帶有大量的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán),,使片層間存在靜電斥力,,因此可以很好的分散在水中;(2)具有較大的比表面積(2630m2/g),,賦予GO超高的載藥能力,;(3)獨(dú)特的兩親性,由于同時(shí)含有疏水性的平面與親水性的邊緣,,使其具有特殊的表面性質(zhì),,疏水***物和染料可通過(guò)π-π堆積或疏水作用等對(duì)GO進(jìn)行非共價(jià)修飾而負(fù)載,而含氧官能團(tuán)等親水性邊緣可為功能化修飾提供活性位點(diǎn),;(4)固有的光學(xué)性質(zhì)及光熱轉(zhuǎn)換能力,,使GO不僅能實(shí)現(xiàn)***細(xì)胞的生物成像,還能在***水平上實(shí)現(xiàn)光熱***,;(5)優(yōu)異的機(jī)械性能,,可以改善生物支架材料的空隙結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能,,包括抗壓強(qiáng)度和抗曲強(qiáng)度,,而且可以加強(qiáng)支架的生物活性?;谶@些特性,,GO已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和復(fù)合材料等研究領(lǐng)域,尤其在藥物載體,、生物成像,、**的光熱***及組織再造工程等方面表現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及對(duì)于基礎(chǔ)建設(shè)的大力推進(jìn),,**,、易施工、價(jià)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(lái)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(dāng)GO的添加量為0.02wt.%時(shí),可使水泥基復(fù)合材料的28天抗壓和抗折強(qiáng)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?jiàn)GO的添加既能夠增強(qiáng)水泥基的力學(xué)強(qiáng)度,,又能夠減小外界腐蝕因子對(duì)水泥的侵蝕,從而提高了水泥的耐久性能,。石墨烯的導(dǎo)熱性能優(yōu)異,,易分散,易加工,。
在非導(dǎo)電聚合物基體中加入導(dǎo)電填料通常能使聚合物表現(xiàn)出一定的導(dǎo)電性,,而且聚合物導(dǎo)電性隨著填料含量的增加呈現(xiàn)出一種非線性的提高。當(dāng)在填料添加量達(dá)到某一個(gè)數(shù)值,,即逾滲閾值時(shí),,這些填料能在基體中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),使復(fù)合材料的導(dǎo)電性能大幅度增強(qiáng),。因此,,石墨烯本身良好的導(dǎo)電性以及寬高比決定了它可以作為一種理想的無(wú)機(jī)相來(lái)制備導(dǎo)電復(fù)合材料。相比于對(duì)石墨烯基復(fù)合材料導(dǎo)電性能的研究,,對(duì)聚合物/石墨烯復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的研究要少很多,,這可能是由于在碳納米管增加聚合物導(dǎo)熱性能的研究中效果不甚理想的緣故。不同于導(dǎo)電性的增強(qiáng),,好的導(dǎo)熱性需要很強(qiáng)聚合物與填料之間的結(jié)合力,。因此,原位聚合法在制備導(dǎo)熱性能良好的復(fù)合材料時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì),。玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料顏色,、性能可根據(jù)客戶(hù)需求定制。北京附近石墨烯復(fù)合材料商家
玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)與耐磨性能,。江蘇導(dǎo)電石墨烯復(fù)合材料生產(chǎn)
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2-5nm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(guò)強(qiáng)堿制備得到多孔石墨烯,在0.05C倍率下首圈放電容量可達(dá)到2207mAhg-1,;在高倍率5C下容量可達(dá)到220mAhg-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。江蘇導(dǎo)電石墨烯復(fù)合材料生產(chǎn)