氧化石墨烯復(fù)合材料的研究進(jìn)展分析.pdf

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1、氧化石墨烯復(fù)合材料的研究進(jìn)展分析李蕓博(中國石油大學(xué)(華東)，山東青島266580)摘要：開展氧化石墨烯復(fù)合材料的研究進(jìn)展分析，具體明確氧化石墨烯復(fù)合材料的各項(xiàng)性能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)這一復(fù)合材料應(yīng)用模式的進(jìn)一步改進(jìn)，可以為我國的材料制備工程的良好發(fā)展奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)和提供強(qiáng)大的推動(dòng)力。關(guān)鍵詞：氧化石墨烯復(fù)合材料；新型材料；研究進(jìn)展石墨烯是迄今為止唯一被人類發(fā)現(xiàn)的二維自由原態(tài)晶體，其具有電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性、硬度性以及強(qiáng)度性等優(yōu)點(diǎn)，但由于其具有疏水性，因此其應(yīng)用受到了一定的阻礙，然而氧化石墨烯則解決了這一問題。因此，開展氧化石墨烯復(fù)合材料的研究進(jìn)展分析具有一定的必要性。1氧

2、化石墨烯的制備隨著科學(xué)技術(shù)的不斷成熟，氧化石墨烯的制備技術(shù)也逐漸的趨向于成熟化。當(dāng)下被普遍應(yīng)用的氧化石墨烯制備方法主要為：Brodie法、Staydcmaier法以及Hummers法。氧化石墨烯的制備，主要是將石墨和強(qiáng)酸以及一定量的強(qiáng)度較高的氧化劑混合在一起。在這三種原料互相反應(yīng)之后，所形成的固態(tài)生成物會(huì)產(chǎn)生分階現(xiàn)象，其中第一階固態(tài)生成物極為石墨化合物。將石墨化合物提取出來，繼續(xù)與強(qiáng)氧化劑進(jìn)行反應(yīng)，便可以得到氧化石墨。將氧化石墨進(jìn)行超聲處理或者是混合水?dāng)嚢杼幚?，便可以得到氧化石墨烯。在傳統(tǒng)的氧化石墨烯制備過程中，所應(yīng)用的強(qiáng)氧化劑主要為高錳酸鉀。但是由于高錳

3、酸鉀的應(yīng)用所產(chǎn)生的生成物會(huì)對(duì)于環(huán)境造成一定的污染，因此，當(dāng)下所應(yīng)用的強(qiáng)氧化劑普遍為過氧化氫”1。2氧化石墨烯復(fù)合材料2．1聚合物類氧化石墨烯復(fù)合材料石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的有效發(fā)揮”1。2．1．1復(fù)合材料的力學(xué)性能聚合物類氧化石墨烯的單片間的力學(xué)相互作用直接決定了這一材料的力學(xué)性能，因此，通過改變其單片間力就可以實(shí)現(xiàn)聚合物類氧化石墨烯的力學(xué)性能的有效提升91。同時(shí)應(yīng)用溶液交換法也可以提高聚合物類氧化石墨烯的力學(xué)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了聚合物類氧化石墨烯的韌性、抗拉伸性以及楊氏模量的大幅度提升。根據(jù)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，殼聚糖基體中的氧化石墨烯可以實(shí)現(xiàn)自身的良好的分子

4、分散，進(jìn)而有效的提升這一復(fù)合材料的力學(xué)性能，并且相對(duì)于傳統(tǒng)的聚合物類氧化石墨烯的力學(xué)性能的提升方式，殼聚糖基體的應(yīng)用在增強(qiáng)了提升效果的同時(shí)有效的降低了提升成本，因此，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和較為光明的應(yīng)用前景。2．1．2復(fù)合材料的電化學(xué)性能單一的導(dǎo)電聚合物所具有的充放電能力并不穩(wěn)定，不能夠真正良好的應(yīng)用于電容器的制造過程中。然而聚合物類氧化石墨烯則具有著十分理想的電化學(xué)性，為電容器的良好制造開辟了新的前景【4】。應(yīng)用原位聚合法將氧化石墨烯與導(dǎo)電聚合材料進(jìn)行混合，并且對(duì)于混合材料進(jìn)行放電作用。可以在有效的保障制備電容器的原材料的高充放電性能和高穩(wěn)定性的同時(shí)，提升了

5、電容器的制備材料的安全性。當(dāng)下聚合物類氧化石墨烯已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于電容器制備工作的開展進(jìn)程中，使得制備電容器的材料的點(diǎn)比容可以高達(dá)421．4F／g”。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)下的聚合物類氧化石墨烯的2．1．3復(fù)合材料的熱學(xué)性能制備方法也逐步的呈現(xiàn)出多樣性。當(dāng)下最常見的聚合物類氧較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性也是聚合物類氧化石墨烯所具有的重要化石墨烯復(fù)合材料的制備方法為聚合法等。聚合物類氧化石優(yōu)良性能之一。這主要是因?yàn)檠趸┑暮趸鶊F(tuán)與聚合墨烯復(fù)合材料的電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性、硬度性都十分優(yōu)良。進(jìn)行對(duì)物的氫鍵相互配位，進(jìn)而使得復(fù)合材料的自由離子量減少，進(jìn)于這一材料的各項(xiàng)性能的

6、研究，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)聚合物類氧化而在一定程度上降低了復(fù)合材料的振動(dòng)頻率。研究人員應(yīng)用————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————i———一2017年05月北，蠆鱈l109共混法，以氧化石墨烯和混合材料樹脂為原材料進(jìn)行聚合物類氧化石墨烯的制備，發(fā)現(xiàn)其所得出的聚合物類氧化石墨烯材料，相對(duì)于單純的樹脂，其耐熱性有了顯著的提升，這無疑為耐熱材料的良好應(yīng)用和良好發(fā)展奠定了穩(wěn)定的基礎(chǔ)和提供了

7、強(qiáng)大的推動(dòng)力”1。2．1．4復(fù)合材料的結(jié)晶性能材料的結(jié)晶過程無疑與材料的最終性能和最終應(yīng)用息息相關(guān)。進(jìn)行氧化石墨烯與結(jié)晶材料的相互混合，進(jìn)而進(jìn)行材料結(jié)晶過程的定向調(diào)整，可以有效的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)材料的各方面的新能的有效提升”1。例如應(yīng)用DSC法可以有效的發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯的負(fù)載量在不斷的提升的同時(shí)，聚合物類氧化石墨烯的結(jié)晶現(xiàn)象也得到了有效的緩解。隨著溫度的不斷降低，相比較于原材料，聚合物類氧化石墨烯的結(jié)晶速度十分緩慢，同時(shí)這一材料的機(jī)理和分子結(jié)構(gòu)也沒有隨著溫度的不斷降低而發(fā)生顯著的改變，由此可知部分聚合物類氧化石墨烯的材料可以被廣泛的應(yīng)用于各種低溫環(huán)境當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)耐低

8、溫材料的更加全面的應(yīng)用41。開展聚合物類氧化石墨烯復(fù)合材料探究，從