聚苯胺/石墨烯复合材料的制备研究

以天然鳞片石墨为原料,高锰酸钾为氧化剂,制备可膨胀石墨,经微波膨胀得膨胀石墨。研究了不同反应时间、反应温度和配比对膨胀容积的影响。用所制备的膨胀石墨为原料,采用氧化还原法制备石墨烯,然后采用原位聚合法制备聚苯胺/石墨烯复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对所制备样品进行表征。研究结果表明膨胀石墨经过氧化还原处理后得到纯度较高的石墨烯,并且石墨烯与聚苯胺之间的分散效果较好。     

低缺陷石墨烯/UHMWPE纳米复合材料的制备、结构与导电性能研究

设法以简单的工艺实现低缺陷石墨烯的高效、规模化制备,对于促进其在聚合物改性领域中的成功应用具有重要意义。本文报道了一种低缺陷石墨烯的简单制备方法及其对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的复合改性作用。首先,利用超支化聚乙烯(HBPE)在氯仿中借助超声高效剥开天然石墨制得石墨烯分散液,然后分别与两种不同粒径的UHMWPE粉末进行溶液混合,经溶剂挥发和热压成型制得石墨烯/UHMWPE复合材料。利用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)、广角X射线衍射技术(WAXRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对所得石墨烯及其复合材料的结构进行了深入表征,并对所得复合材料的导电性能进行了评价和比较。结果表明:所得石墨烯结构缺陷较少,厚度5层以下,表面存在少量非共价吸附的HBPE,比例达0.39 g(g石墨烯)-1;通过所述复合工艺可制得具有隔离网络结构的石墨烯/UHMWPE复合材料,借助该结构,只需少量石墨烯即可有效提高UHMWPE的导电性能,其逾渗阈值仅为0.25 vol%(粒径60μm UHMWPE)和0.50 vol%(粒径25μm UHMWPE);相比小粒径UHMWPE粉末,由大粒径粉末所得复合材料具有更低的石墨烯导电愈渗阈值及更优的导电性能。相关研究结果可为低缺陷石墨烯的高效制备及应用提供重要的实验基础。     

分步Ag掺杂rGOWO_3纳米复合材料的制备及气敏性能研究

采用分步水热法合成了不同质量比(Ag:WO3=1%、2%、3%)的银掺杂还原氧化石墨烯三氧化钨(Ag/r GOWO3)纳米复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段表征了Ag/r GOWO3结构和形貌,并对合成的Ag/r GOWO3复合材料进行了气敏性能研究。结果表明合成的2wt%的Ag/r GOWO3与纯的氧化钨(WO3)和还原氧化石墨烯三氧化钨(r GOWO3)相比,表现出对丙酮更高的响应特性。     

聚苯胺导电性能的研究进展

聚苯胺是研究最为广泛的导电高分子材料之一。文中简要介绍了聚苯胺的结构和导电机理,同时介绍了聚苯胺在不同类型酸掺杂时的导电性和不同聚苯胺复合材料及聚苯胺在强磁场掺杂下的导电性。     

聚苯胺复合材料专利申请浅述

聚苯胺作为三大导电高聚物之一,具有优异的导电性能、光学性能和磁学性能,但单一的聚苯胺材料难以满足现实需要,因此以聚苯胺为基材,复合其它有机和/或无机材料制备的聚苯胺复合材料应运而生。本文通过专利检索查阅国内外聚苯胺复合材料专利申请,从聚苯胺-金属复合材料、聚苯胺-有机物复合材料、聚苯胺-无机非金属三个方面进行了浅述。     

台湾地区石墨烯专利分析

了解台湾地区石墨烯技术、创新资源等情况,为石墨烯技术产业发展提供参考。本文采用EXCEL、PIAS等分析工具,对台湾地区的机构、企业及个人等申请的中国石墨烯专利,从发展趋势、重要机构、创新人才及团队、主要技术等方面进行研究。主要研究结果:台湾地区石墨烯技术产业化程度相对较高;主要石墨烯技术有石墨烯及其复合材料的制备技术及装置、利用石墨烯的优良导热特性制备的导热材料、利用石墨烯的优良导电特性制备的导电膜(极)等;重要的石墨烯专利申请人为安炬科技股份有限公司、财团法人工业技术研究院、铼钻科技股份有限公司等机构;主要的创新团队为吴以舜、谢承佑创新团队、宋健民创新团队、李连忠创新团队。     

石墨烯在复合材料领域的应用

随着近几年石墨烯的研究进展,在复合材料领域石墨烯扮演的角色越来越重要。目前我国的企业和高校的合成材料平台正在依托于我国丰富的天然石墨烯资源而进行广泛的探索,而且提出了石墨烯在复合材料领域的研究方向。由于石墨烯拥有光学、电学、力学等特性,因而在材料、能源、生物医学等方面有着非常好的应用前景,本文针对石墨烯在复合材料领域的应用进行了探讨。     

聚酰亚胺/氧化石墨烯纳米复合薄膜的制备与性能研究

以4,4′——二氨基二苯醚(ODA)、氧化石墨烯(GO)和均苯四甲酸二酐(PMDA)为原料原位聚合制备聚酰亚胺/氧化石墨烯(PI/GO)纳米复合薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)证实氧化石墨烯的加入使得复合材料的结构更加致密。通过拉伸性能测试发现由于GO在PI基体中有良好的分散性,所以在拉伸过程中应力能够有效的转移,从而提高复合材料薄膜的力学性能。     

基于全球专利申请数据的石墨烯技术发展态势研究

石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的二维蜂窝状晶格结构的新型潜力材料,拥有优异的光学、力学、电学特性,被广泛应用于复合材料、电子器件、生物医药、能源和污水净化等领域,石墨烯技术已成为一个新兴的研究热点。本文通过专利检索,对近几年石墨烯产业专利申请全球竞争态势进行分析,总结了石墨烯产业发展现状及特点,主要包括专利申请趋势、区域分布、专利转化趋势、研究热点及应用领域等。此外,本文针对我国石墨烯技术分布及产业发展情况进行分析,并提出了几点建议,以期揭示石墨烯领域专利活动特点,为我国石墨烯的技术创新及产业发展提供参考。     

聚脲/氧化石墨烯复合材料的制备及性能研究

近年来,石墨烯因为具有良好的物理和化学性能,已成为复合材料的一个重要研究方向.本文采用Hummers法制备得到氧化石墨烯(G0),通过异氰酸苯酯对GO进行有机化改性得到能够在DMF中均匀分散的石墨烯材料,将改性后的氧化石墨烯材料采用原位聚合的方法引入到聚脲材料中得到聚脲/氧化石墨烯复合材料.采用红外、透射电镜等对氧化石墨烯以及改性后的氧化石墨烯(iGO)进行表征,结果表明氧化石墨烯多以单片形式存在,经异氰酸苯酯改性后能够较均匀的分散在DMF中.采用扫描电子显微镜、TEM等考察了复合材料的微观形貌,发现改性后氧化石墨烯片层能够较均匀的分散在聚脲基体中,均匀分散的氧化石墨烯片层一定程度上提高了聚合物基体材料的玻璃化转变温度、耐热性能以及力学性能.     

基于专利信息的我国石墨烯复合材料态势分析

通过石墨烯复合材料专利检索,从技术生命周期、专利申请人和专利IPC分类层面,对我国石墨烯复合材料专利态势进行揭示。得出结论:目前石墨烯复合材料处于技术生命周期的成长期阶段;专利年度申请量与年度申请人趋势一致,且2010年之后迅速增加;专利申请人以高新技术企业和高校为主;专利集中于电气、化学等领域;江苏、广东、上海、北京、浙江是石墨烯复合材料专利申请大省/市,美、日、韩石墨烯复合材料来华申请数量较多。     

PSS含量对石墨烯/PEDOT:PSS复合物导电性的影响

石墨烯由于具有高导电性、高透光率和优良热稳定性等性质,有望成为透明聚合物电极材料的优良填料。本文通过原位复合方法制备了还原氧化石墨烯/聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸钠(RGO/PEDOT:PSS)复合材料,研究了PSS不同含量对复合物导电性的影响。通过X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜等手段对复合物进行了表征。研究表明,适当的PSS加入对复合物导电性有促进作用。当原料质量比EDOT:PSS=1:0.5时,复合物(10 wt.%RGO)导电率达到6817 S/m,是没有PSS加入下复合物电导率的2.4倍。此含量下制备的产物颗粒平均粒径5微米,并且RGO可以较好地分散在聚合物中,呈现更高的导电性。     

导电聚合物/磁性纳米复合材料:聚苯胺/Fe_3O_4的制备与表征

导电聚合物/磁性纳米复合材料的研究是开发同时具有电、磁性能的功能材料的最佳选择之一,是制备电磁屏蔽材料,电磁波吸收剂等功能材料的重要途径。这里介绍了一种导电聚合物,磁性纳米复合材料-聚苯胺/Fe3O4的制备方法,并对其进行了TEM与XRD测试。     

Ni-Co-B/石墨烯复合纳米材料的制备及其电化学性能研究

采用置换法合成了一种特殊形态的催化剂,即在还原氧化石墨烯薄片上负载层状结构的Ni-Co-B双金属纳米颗粒,标记为Ni-Co-B/rGO-a。通过TEM,XRD,EDX,BET和H2-TPD等技术对合成的Ni-Co-B/rGO-a纳米复合材料进行表征。采用循环伏安法(CV)研究了Ni-Co-B/rGO-a催化剂在0. 3 mol/L CH_3COOH和1 mol/L NAOH混合溶液中的电催化氧化行为,同时测试了rGO,Co-B/rGO和共还原法制备的Ni-Co-B/rGO-c纳米复合材料的电催化行为。结果表明,Ni-Co-B/rGO-a对乙醇的电催化氧化表现出最好的活性,峰电流密度为23. 8 m A·cm~(-2)。     

复合半导体石墨烯与氮化镓界面结构的性质

正本文采用基于密度泛函理论的第一性原理对单层石墨烯(2×2)/氮化镓(3~1/2×3~1/2)的异质结构进行了研究。重点讨论了界面处的几何结构,电子结构,表面的功函数以及石墨烯诱导的电荷密度的变化。计算表明,当单层石墨烯附在氮化镓表面时,其结合力为范德瓦尔斯力,体系表现出半导体特性,石墨烯在K点附近的狄拉克锥结构不再存在,并形成大小为0.12eV的带隙。表面的功函数为5.26eV,电子不容易脱离体系表面。计算结果为石墨烯作为氮化镓材料的吸附层的设计和应用提供了理论依据。     

石墨烯材料专利技术综述

正石墨烯具有突出的力学性能和导热性能,在常温下具有较高的电子迁移率、比表面积大等一系列优势性质。国内电化学领域石墨烯专利的主要方向是石墨烯电化学制备以及石墨烯复合材料的改性,二者占总申请量的约80%。电化学制备石墨烯材料的专利申请情况本文对相关内容的国内专利进行了检索,即在中国专利文摘数据库(CNABS)中,对电化学领域石墨烯材料的专利文献进行了检索。     

石墨烯及其复合材料制备技术研发与应用--复旦大学卢红斌研究团队成果

石墨烯新材料的发展离不开低成本、高效率制备技术。与国外石墨烯产业化技术的发展相比,目前国内石墨烯制备技术尽管已走在前面,但仍存在能耗高、效率低、产品应用目标不明确、市场推广困难等问题。石墨烯基新材料的发展要求高效率、廉价的生产制备技术和与基体高分子材料的先进复合技术。复旦大学高分子科学系教授、博士生导师卢红斌带领研究团队自2008年开展石墨烯复合材料的研究以来,已经相继建立起具有自主知识产权的低成本、高性能石墨烯制备技术和复合材料制备技术,为发展石墨烯新材料和新产品建立了基础。     

氧化石墨烯混凝土碳化及其钢筋锈蚀研究进展

氧化石墨烯(GO)是一种新型二维纳米材料,具有优异的力学性能和热学性能等,研究表明,适量掺入氧化石墨烯可显著改善水泥基复合材料的微观结构,提高水泥基材料的力学性能、流变性能、抗冻性能和抗碳化性能。混凝土碳化及其引起的钢筋锈蚀是混凝土耐久性问题中最重要的问题之一,但目前关于氧化石墨烯混凝土碳化性能影响的问题并没有相关报道,碳化引起的氧化石墨烯混凝土内部钢筋锈蚀问题也尚属空白。     

聚苯胺/纳米氧化铈复合材料的光谱分析和导电研究

通过溶胶凝胶法制得平均粒径10nm左右CeO2纳米晶,然后以此纳米晶在位分散聚合得到了聚苯胺/纳米CeO2复合材料,红外分析表明纳米CeO2的存在导致聚苯胺的红外光谱具有明显的蓝移现象,复合后的产品在2938cm-1处的红外吸收峰变得很弱,在拉曼光谱中1240cm-1和1352cm-1附近的特征峰,被认为是由于纳米CeO2的存在与聚苯胺之间的化学作用产生的,聚苯胺与CeO2之间有化学键的结合,它们之间的化学作用在N原子上。导电性研究表明,随着纳米CeO2含量的提高,电导率呈指数下降。     

浅谈氧化石墨烯复合材料在有机污染物处理中的研究应用

近年,我国对于氧化石墨烯复合材料的制备及其应用的研究日趋增多,在此基础上本文综述了近年来氧化石墨烯复合材料的研究进展,侧重介绍材料常用制备类型及其在有机污染物处理中的情况,并根据发展现状分析目前研究中存在问题及其今后的研究方向。