由于石墨烯獨特的電子結構及良好的導電性,因此石墨烯很有可能成為組成納米電子器件的比較好材料。目前研究**為***也是**熱門的課題之一就是制備基于石墨烯的透明導電薄膜以代替昂貴的氧化銦錫(ITO)電極。由于氧化石墨烯可大規模生產并且可加工性極好,所以以氧化石墨烯為原料制備石墨烯透明導電薄膜是一種重要的制備手段。在這種方法中,首先通過旋涂、浸涂、真空抽濾、LB組裝等方法做成氧化石墨烯薄膜,再通過化學還原或者熱還原的方法將氧化石墨烯薄膜還原成為石墨烯薄膜[116]。科學家們也開發出了其他一些利用石墨烯或者還原石墨烯的分散液制備透明導電薄膜的方法。比如,Li等人在還原氧化石墨烯之前先將體系的pH值調至10得到穩定的石墨烯分散液,再通過噴涂的方法得到了透明導電薄膜[99]。Dai課題組用―熱膨脹-插層-剝離‖得到的石墨烯分散液為原料,利用LB組裝的方法得到了石墨烯透明導電薄膜,這種薄膜的薄膜電阻為8kΩ/sq,而可見光區的透過率為83%[113]。Biswas等人利用在水/氯仿這種二元體系的界面自組裝的方法得到了電阻為100Ω/sq,可見光透過率為70%的導電薄膜[117]。Coleman課題組將在有機溶劑中直接超聲剝離的石墨烯進行抽濾成膜,得到了電阻約為3kΩ/sq。氧化石墨烯分散液(SE3122、SE3522)。四川石墨烯復合材料銅
當前,石墨烯材料研究領域真正的挑戰是如何低成本、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,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.云南附近石墨烯復合材料有哪些可應用于電機、變壓器、電力電纜、電氣柜、新能源汽車、風力發電、電觸頭材料等領域。
外,其他方面的應用也和聚合物導電性的提升緊密相關。例如,應用原位聚合法可以將氧化石墨烯與導電聚合物材料進行復合。這一方法可以在保證制備得到的超級電容器電極高充放電性能和高穩定性的同時提升電容器的安全性。聚合物和氧化石墨烯復合材料已經被廣泛應用于電容器電極材料中,制備的電容器電極材料的比電容可達421.4F/g甚至更高50-52。因此,還原后的氧化石墨烯作為填料對提升聚合物的導電性能具有明顯的效果,極大地促進了各種高分子材料在電容器及多種電子元件生產中的應用。
氧化石墨烯(GO)納米片表面存在親水官能團,可以在水中形成穩定的懸浮液,對水泥基材料具有很高的親和力,易于摻入水泥基材料中。目前,關于GO改性水泥復合材料的研究已經很多,國內外相關研究表明,GO對水泥基材料各項性能的影響非常***,GO的添加可以影響水泥基材料的水化過程,提升水泥基材料的力學性能和耐久性,GO還可以用于水泥基復合材料的功能相,提高水泥基材料的吸附性能、電磁屏蔽性能、導電性能等91-93,因此在水泥復合材料中具有很好的應用前景。利用氧化石墨制備的石墨烯導熱膜,導熱系數高。
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容的氧化;防止香味、溶劑等的流出,提高內容物的儲存性。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)等與氧化石墨烯復合,可使復合材料的阻隔性能得到進一步提升。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中實現精細分散。研究發現,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納米復合材料(P)的透氣性。將其與未填充NR(P0)進行比較,P/P0的值作為SGO加載量的函數進行了表示。很明顯,當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。第六元素石墨烯產品品種多。云南附近石墨烯復合材料有哪些
利用氧化石墨烯制備的石墨烯導熱膜,導熱系數高。四川石墨烯復合材料銅
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。實驗結果發現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定的基礎,也推動了耐熱材料的發展62。四川石墨烯復合材料銅