單純的導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用受到了限制,,開發(fā)具有優(yōu)異導電性能的復合材料勢在必行,。石墨烯和導電聚合物共軛結構的相互作用可以增強基體導電性,同時又可以實現(xiàn)結構的增強,。因此,,導電聚合物與氧化石墨烯的復合成為一個研究熱點49。雖然GO本身并不導電,,但是在高分子加工過程中GO可以部分還原,,而導電填料與基體間的強界面作用以及導電填料在基體中良好的分散性能更有利于聚合物基體導電性能的提高53。表2列出了一些GO在一些類型的高分子基體中電學性能提升效果,。石墨烯含有豐富的官能團,,易于分散。福建合成石墨烯復合材料價格
當前,,石墨烯材料研究領域真正的挑戰(zhàn)是如何低成本,、大批量地生產高質量的石墨烯薄層,從而進行大規(guī)模應用.石墨烯材料的制備思路可分為自上而下從石墨或碳納米管剝離得到石墨烯與自下而上地用分子合成石墨稀兩種(圖1)[23].前者以石墨稀和碳納米管為原料通過機械剝離法、液相剝離法,、氧化還原法等方法將石墨片層從石墨中剝離出來,,后者通過含碳化合物以化學氣相沉積和有機合成等途徑來合成石墨烯,。機械剝離法直接從石墨出發(fā),通過一定的機械力將石墨片層剝離,,可以制備得到缺陷較少的石墨烯材料.Geim小組就是通過“撕膠帶”的機械剝離法***制備出了單層石墨烯.江蘇導熱石墨烯復合材料研發(fā)氧化石墨烯含有豐富的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,更高的氧化程度,,更好的剝離度,。
氧化石墨烯在聚合物基體中可以限制聚合物鏈的流動性,在燃燒過程中,,各向異性氧化石墨烯形成碳層網絡,,阻礙降解產物的逸出。還原后石墨烯還具有較高熱導率,,有助于燃燒區(qū)域狙擊的熱量擴散,,因此氧化石墨烯/聚合物復合材料可用作阻燃材料。此外,,氧化石墨烯還可提高PS,、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯,、聚氨酯等聚合物的耐熱性60,61,。這是因為氧化石墨烯的含氧基團與聚合物的氫鍵配位后,使復合材料的自由離子量縮減,,進而在一定程度上降低了復合材料的振動頻率,。研究人員通過共混法,以氧化石墨烯和混合材料樹脂用作原材料,,進行氧化石墨烯聚合物復合材料的制備,。實驗結果發(fā)現(xiàn)所制備的復合樹脂材料與單純的樹脂相比,耐熱性能有了***的提升,,這無疑為耐熱材料的良好應用打下了堅實穩(wěn)定的基礎,,也推動了耐熱材料的發(fā)展62。
聚合物的結晶過程會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合體系中起到成核劑的作用,,有效地改善聚合物的結晶過程。研究人員對聚乳酸(PLLA)/氧化石墨烯納米復合材料進行了非等溫和等溫過程中冷結晶行為的研究64,。通過不同升溫速率的差熱分析發(fā)現(xiàn),,隨著氧化石墨烯負載量的增加,聚乳酸的結晶峰溫向低溫范圍轉移,,這說明聚乳酸的非等溫冷結晶行為有明顯改善,,而且氧化石墨烯可***地提高聚乳酸的結晶速率,并使其結晶機理和晶體結構保持不變,。氧化石墨含有豐富的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,,更高的氧化程度,,更好的剝離度,。
用油胺與十八胺對GO進行改性,然后將其與丁苯橡膠(SBR)溶液混合均勻,,然后共凝聚制得改性GO-SBR復合材料,。無論在玻璃態(tài)和橡膠態(tài),改性的GO-SBR與純GO-SBR相比儲能模量均大幅提高,;25°C時,,7wt.%油胺改性GO和7wt.%十八胺改性GO分別使橡膠儲能模量提高了67%和39%。這其中主要的原因是胺基改性的GO相比于純GO在SBR中分散性更好,,且與橡膠界面作用更強,。兩種胺之間的性能區(qū)別主要是油胺含有雙鍵,在硫化過程中可以與橡膠交聯(lián),,從而進一步提高橡膠性能43,。同樣的現(xiàn)象在丁二烯-苯乙烯-乙烯基吡啶橡膠(VPR)中也被觀察到。在VPR中添加3.6vol.%的胺基改性GO,,可以使復合材料的玻璃態(tài)模量提高21倍,,橡膠態(tài)模量提高7.5倍,拉伸強度提高3.5倍石墨烯抗靜電阻燃復合材料高氧指數(shù),,以及良好的流動性與力學性能,。云南石墨烯復合材料銅
高導電石墨烯銅復合材料又稱為超級銅。福建合成石墨烯復合材料價格
除作為添加劑增強聚合物性能外,,氧化石墨烯也可單獨作為一種功能材料使用,。如氧化石墨烯可作為活性吸附劑吸附廢氣,Bandosz課題組報道了氧化石墨烯對氨氣有效的吸附,。氧化石墨烯也同樣在生物領域表現(xiàn)出了重要的應用價值,,它能作為一種新型的分子探針有效地檢測生物分子。Yang等人研究了氧化石墨烯作為藥物載體對阿霉素(DXR)的負載及可控釋放,,他們發(fā)現(xiàn)阿霉素通過π-π共軛作用吸附于氧化石墨烯上,,并且通過調節(jié)體系的pH值可以對阿霉素的釋放進行調控,證明了氧化石墨烯在藥物控制釋放領域的潛力,。**近,,Ruoff課題組開發(fā)了一種以氧化石墨烯為結構單元的新型類似于紙材料,他們通過將氧化石墨烯的水溶液在微孔濾膜上過濾,,得到了這種氧化石墨烯紙,。這種材料具有規(guī)整的互鎖式排列結構,楊氏模量可高達40GPa,,可有望廣泛應用于電子元件,,可控透氣性膜等領域,。福建合成石墨烯復合材料價格