石墨烯复合材料.pptx

新型增强体——石墨烯“氧化石墨烯及其与聚合物的复合”庞钧文**********石墨烯与诺贝尔奖时间:2004年地点:英国Manchester大学研究员:康斯坦丁·诺沃肖洛夫(左);安德烈·海姆方法:MicromechanicalCleavage(微机械剥离)石墨烯的结构完美的石墨烯是二维的,由六角元胞构成。是碳纳米管和富勒烯的基本单元优良的增强体1234石墨烯的优点极强的力学性能:,极限强度116GPa优良的导电性,室温下载流子迁移率是硅的100倍导热率为3000-5000W/mK,与碳纳米管相当极薄极轻,,比表面积为2630m2/g制备方法:机械剥离法通过机械力从石墨晶体表面剥离石墨烯片层加热SiC法加热单晶SiC脱除Si,在单晶(0001)面上分解出石墨烯片层热膨胀法微波加热厚度30um的石墨鳞片得到纳米石墨片化学法合成六苯并蔻(HBC),然后在FeCl3或Cu(OTf)2-AlCl3作用下环化脱氢得到较大平面的石墨烯石墨烯复合思路GO的制备与结构利用强质子酸处理原始石墨,然后加入强氧化剂氧化。结构为准二维层状结构,层间包含羟基和羧基等活性基团。氧化石墨烯片与表面改性表面自带的亲水性基团使得GO具有亲水性。而亲水性不能使有机溶剂渗入GO片层之间的空隙,如要分散,必须要表面改性。氧化石墨烯的化学还原氧化石墨烯还原与否的矛盾矛盾调和方法:利用两性水溶性聚合物——聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)存在的情况下,还原出稳定的石墨烯纳米片层的水相分散液。右图是天然石墨,GO以及还原后的GO的导电性能。氧化石墨烯复合材料常用聚合物基体:聚苯乙烯,聚苯胺等。直接插层法利用溶剂的作用或通过机械剪切等物理作用将聚合物分子插入具有片层结构的GO,形成纳米聚合材料。聚合插层法预混合后加入引发剂引发聚合,热处理得到复合材料。Thanks!