自碳納米管(CNTs)在1991年被Iijima報(bào)道以來[10],,這種具有一維納米尺寸的管狀碳材料以其獨(dú)特的力學(xué)、電學(xué),、熱學(xué)及光學(xué)特性,,在電極材料,、醫(yī)學(xué)、儲(chǔ)氫裝置和催化劑等諸多領(lǐng)域[11~13]得到了廣泛的應(yīng)用,。鋰離子電池領(lǐng)域是碳納米管相當(dāng)有潛力的應(yīng)用方向之一,。首先,碳納米管自身就是一種的鋰離子電池負(fù)極材料;其次,,碳納米管尤其是使用化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備的定向生長(zhǎng)的三維碳納米管陣列具備優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度,,并且由于其獨(dú)特的彈道電子傳導(dǎo)效應(yīng)及抗電遷移能力,其電導(dǎo)率可高達(dá)105S/m[14],。將其作為三維導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或?qū)щ娞砑觿┘尤氲狡渌姌O材料之中,,不但可提高復(fù)合電極的電子與離子傳輸能力,還可增強(qiáng)電極的機(jī)械性能,。高導(dǎo)電石墨烯銅復(fù)合材料又稱為超級(jí)銅,。黑龍江生產(chǎn)氧化石墨烯有哪些
真空抽濾法是一種制備石墨烯薄膜的**常見方法。由于氧化石墨烯的片層含有大量羧基,、羰基等親水性含氧官能團(tuán),,并且片層間具有靜電相互作用不容易團(tuán)聚,因此在不借助分散劑的情況下也能在水溶液中分散均勻,,從而形成穩(wěn)定的分散液,,非常有利于真空抽濾過程中片層的緊密排列[43,44],。Liu[45】等人采用真空抽濾法制備了具有有序排列結(jié)構(gòu)和高密度的GO/PDA復(fù)合膜,。在GO/PDA復(fù)合膜中,GO的含氧官能團(tuán)與PDA的胺基之間存在氫鍵相互作用,,并且PDA對(duì)GO具有還原的作用,。在經(jīng)過3000°C高溫處理之后,PDA被轉(zhuǎn)化為具有石墨晶體結(jié)構(gòu)的CPDA納米顆粒(CPDANPs),,對(duì)石墨烯片層起到了增強(qiáng)的作用,,從而使復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率黑龍江生產(chǎn)氧化石墨烯有哪些常州第六元素?fù)碛惺纳疃炔鍖雍透呓怆x率的制備技術(shù),。
隨著電子設(shè)備的功率密度越來越高,,其熱管理己成為至關(guān)重要的問題。近年來,,由于具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性和良好的機(jī)械強(qiáng)度,,石墨烯薄膜被認(rèn)為是用于電子器件中散熱材料(HDM)、熱界面材料(TIM)的理想選擇,。0〇1^[5(^等人提出了一種改進(jìn)的輥涂方法制備石墨薄膜,,然后通過機(jī)械壓制、石墨化處理得到了大尺寸,、高密度的高導(dǎo)熱石墨烯薄膜,,由于具有高度有序,、逐層堆疊的微觀結(jié)構(gòu)以及幾乎沒有面內(nèi)缺陷的石墨烯片,其面內(nèi)導(dǎo)熱率比較高可達(dá)826.0Wnr1K4,,并具有良好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的柔韌性,。由于其優(yōu)異的性能,這種石墨烯薄膜在LED封裝中表現(xiàn)出出色的熱管理能力,,并且能夠在高溫環(huán)境下工作,,具有良好的應(yīng)用前景。
石墨經(jīng)過氧化處理后得到氧化石墨,,氧化石墨仍保持石墨的層狀結(jié)構(gòu),,但在每一層的石墨烯單片上引入了許多氧基功能團(tuán)。這些氧基功能團(tuán)的引入使得單一的石墨烯結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜,。鑒于氧化石墨烯在石墨烯材料領(lǐng)域中的地位,,許多科學(xué)家試圖對(duì)氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)和準(zhǔn)確的描述,以便有利于石墨烯材料的進(jìn)一步研究,,雖然已經(jīng)利用了計(jì)算機(jī)模擬,、拉曼光譜,核磁共振等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,,但由于種種原因(不同的制備方法,,實(shí)驗(yàn)條件的差異以及不同的石墨來源對(duì)氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)都有一定的影響),氧化石墨烯的精確結(jié)構(gòu)還無法得到確定,。大家普遍接受的結(jié)構(gòu)模型是在氧化石墨烯單片上隨機(jī)分布著羥基和環(huán)氧基,而在單片的邊緣則引入了羧基和羰基,。**近的理論分析表明氧化石墨烯的表面官能團(tuán)并不是隨機(jī)分布,,而是具有高度的相關(guān)性。氧化石墨應(yīng)用于熱管理,、橡膠,、塑料、樹脂,、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域,。
相變材料(PCM)通過材料發(fā)生物態(tài)的變化(如融化、凝固等)來儲(chǔ)存及釋放能量,,從而達(dá)到熱管理的目的,。但是,相變材料在作為熱管理材料使用時(shí)有三個(gè)主要缺點(diǎn):本征熱導(dǎo)率低,、對(duì)光的吸收率低以及形狀穩(wěn)定性差[6()_62],。因此,通常通過添加導(dǎo)熱填料來改善這些缺點(diǎn),,石墨烯由于具有高本征熱導(dǎo)率,、高長(zhǎng)徑比而經(jīng)常被作為制備具有高性能相變復(fù)合材料的理想填料,。在現(xiàn)階段研究中,石墨烯基相變復(fù)合材料在熱管理方向的應(yīng)用主要分為光-熱轉(zhuǎn)換材料,、熱-電轉(zhuǎn)換材料,、電-熱轉(zhuǎn)換材料三種。超級(jí)銅具有優(yōu)異的高頻性能,,強(qiáng)磁場(chǎng)下交流(頻率約1MHz)等效電阻,,相比純銅低20%以上。江蘇氧化石墨烯改性
氧化石墨烯的含氧官能團(tuán)可以用于晶體的結(jié)合位點(diǎn),。黑龍江生產(chǎn)氧化石墨烯有哪些
近年來,,石墨烯薄膜因其高電導(dǎo)率和輕巧柔鈿的特性而受到越來越多的關(guān)注。石高全教授課題組[51]通過蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝法對(duì)引入少量纖維素納米晶體(CNC)的氧化石墨分散液進(jìn)行干燥處理,,然后使氫碘酸對(duì)得到的薄膜化學(xué)還原,,其中,CNC能夠誘導(dǎo)石墨烯片上形成皺紋,,使其機(jī)械性能得到了進(jìn)一步增強(qiáng),。測(cè)試結(jié)果表明,這種薄膜具有拉伸強(qiáng)度比較高可達(dá)800MPa,,且斷裂伸長(zhǎng)率,、初性和電導(dǎo)率分別達(dá)到6.22±0.19%、15.6412.20MJm_3,、1105±17Scm-1,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)髙于其他文獻(xiàn)中報(bào)道的性能。Cher^M等人通過在單層石墨烯上沉積金膜制備了GO/Au復(fù)合電極,,在沉積金膜的厚度為7nm時(shí),,復(fù)合膜在520nm波長(zhǎng)處具有24.6Qm_2的**電阻和74.6%的高透射率。為了更直觀地分析其電學(xué)性能,,Chen等人組裝了基于GO/Au復(fù)合電極的超級(jí)電容器,,測(cè)試發(fā)現(xiàn),與基于單層石墨烯的超級(jí)電容器相比,,其電容提高了17倍,,并且表現(xiàn)出良好的機(jī)械穩(wěn)定性,證明了石墨烯復(fù)合膜在柔性電子領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)潛力,。黑龍江生產(chǎn)氧化石墨烯有哪些