福建氧化石墨烯改性

自碳納米管(CNTs)在1991年被Iijima報道以來［10］，這種具有一維納米尺寸的管狀碳材料以其獨特的力學、電學、熱學及光學特性，在電極材料、醫(yī)學、儲氫裝置和催化劑等諸多領域［11～13］得到了廣泛的應用。鋰離子電池領域是碳納米管相當有潛力的應用方向之一。首先，碳納米管自身就是一種***的鋰離子電池負極材料;其次，碳納米管尤其是使用化學氣相沉積技術(shù)制備的定向生長的三維碳納米管陣列具備優(yōu)異的機械強度，并且由于其獨特的彈道電子傳導效應及抗電遷移能力，其電導率可高達105S/m［14］。將其作為三維導電結(jié)構(gòu)或?qū)щ娞砑觿┘尤氲狡渌姌O材料之中，不但可提高復合電極的電子與離子傳輸能力，還可***增強電極的機械性能。氧化石墨烯可視為一種非傳統(tǒng)型態(tài)的軟性材料，具有聚合物、膠體、薄膜，以及兩性分子的特性。福建氧化石墨烯改性

氧化石墨烯的研究熱潮也吸引了國內(nèi)外材料植被研究的興趣，石墨烯材料的制備方法已報道的有：機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等。1、微機械剝離法2004年，Geim等***用微機械剝離法，成功地從高定向熱裂解石墨上剝離并觀測到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準二維石墨烯并觀測到其形貌，揭示了石墨烯二維晶體結(jié)構(gòu)存在的原因。微機械剝離法可以制備出高質(zhì)量石墨烯，但存在產(chǎn)率低和成本高的不足，不滿足工業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)要求，目前只能作為實驗室小規(guī)模制備。2、化學氣相沉積法化學氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition，CVD)***在規(guī)?；苽涫┑膯栴}方面有了新的突破。CVD法是指反應物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學反應,生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面，進而制得固體材料的工藝技術(shù)。麻省理工學院的Kong等、韓國成均館大學的Hong等和普渡大學的Chen等在利用CVD法制備石墨烯。他們使用的是一種以鎳為基片的管狀簡易沉積爐，通入含碳氣體，如：碳氫化合物，它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯，通過輕微的化學刻蝕，使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。江蘇氧化石墨烯類型高導電石墨烯銅復合材料又稱為超級銅。

    石墨烯宏觀體材料的形狀可通過改變不同的制備方法、反應基底及反應容器等對其進行調(diào)控，但其微觀結(jié)構(gòu)的可控性和重復性差。具有相同宏觀形貌的石墨烯相關理化性能也不盡相同，甚至相差很大。因此，對于實現(xiàn)宏觀體石墨烯材料微觀結(jié)構(gòu)的控制是今后研究的一個難點。當前制備石墨烯宏觀體材料大部分都是以氧化石墨、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯等石墨烯氧化物為原料，但這些石墨烯氧化物在電學性能和力學性能等方面都略有減弱，制備出來的石墨烯宏觀體材料的結(jié)構(gòu)性能也就與理論研究結(jié)果差距較大，因而對石墨烯宏觀體制備原料的開發(fā)以及結(jié)構(gòu)性能的提高是至關重要的。盡管石墨烯宏觀體材料較大的比表面積和良好的電學性能可應用于環(huán)境治理和電子器件等領域，但石墨烯良好的透光和導熱性能仍待進一步的研究應用。

    由于氧化墨烯表面仔在大：的鈑I{能川．喪脫f{{良好的親水性．昕以不儀能高度分散廠水溶液或j他仃饑劑中．而且在一定反應條件F能轉(zhuǎn)變幻彳f維忖架納fj1J的1，烯水凝膠或氣凝膠。當前二維r烯常川I制衙‘法』三要仃水熱法、化學氣相沉積法、自組裝法干¨31)¨印法2．3．1水熱法水熱法是制備三維石墨烯凝膠**l】的‘法。水熱條件下，氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中的含瓴If能Ⅲ逐漸被還，軛結(jié)構(gòu)逐漸被修復，還原后的石墨烯，；之Ihjfl0電斥力減?。畨毫ψ饔孟滦纬闪讼嘟获g的骨架狀r烯水凝膠。Iji等…將氧化石墨超聲分散】l8O(卜水熱眨心l．制得海綿狀的三維什墨烯氣凝膠。j際比太f!l達l32I31。。·g。．具有比膨脹墨和其他仃機【】發(fā)I；付制＆r的ll殷附能Wu等。利用水熱法合成了連通，、孔人小為一9～3．5nnl、島比表而積和低質(zhì)蛀密度的彩孔狀-2II：r烯凝膠。此外．Song等利用該法成功i火僻J能II殷附水又能吸附油的雙親性多功能墨烯泡沭。 石墨烯防腐漿料中分散有少層石墨烯，且具有較高的穩(wěn)定性。

單層石墨烯在室溫下的熱導率超過５０００Ｗｎｒ１ＩＣ１，因此被作為用于熱管理系統(tǒng)中的理想熱管理材料。近年來，人們發(fā)現(xiàn)取向三維石墨烯網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)能夠為熱量傳遞提供有效路徑，因此在散熱材料和相變材料領域具有廣闊的應用前景。劉忠范院士團隊［３９］合成了用作熱管理材料的石墨烯氣凝膠／十八烷酸相變復合材料，在填充含量為２０ｖｏｌ％時熱導率約為２．６３５Ｗｍ－１Ｋ－１，且其垂直分布的石墨烯納米片提供了更大的光吸收及熱交換面積，顯著提高了太陽能的光－熱轉(zhuǎn)換及存儲效率，遠遠優(yōu)于其他傳統(tǒng)的光－熱轉(zhuǎn)換材料。制備氧化石墨烯的原料主要是石墨、高錳酸鉀和濃硫酸。常規(guī)氧化石墨烯有哪些

氧化石墨烯分散液含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團。福建氧化石墨烯改性

隨著科技的快速發(fā)展，熱管理系統(tǒng)越來越多地應用于現(xiàn)代工業(yè)、電子設備等多個領域，在熱能的分散、轉(zhuǎn)換與存儲過程中發(fā)揮著重要作用。其中，熱管理材料是熱管理系統(tǒng)的**，因此，設計和制備具有高熱導率的新型熱管理材料成為了促進科技發(fā)展的關鍵問題之一。在眾多導熱材料中，石墨烯由于具有髙達５３００Ｗｎｒ１１Ｃ１的本征熱導率、優(yōu)異．的機械性能而受到人們的***關注，被認為是新型熱管理材料的理想選擇。在之前的研究中，石墨烯片在復合材料中往往呈無規(guī)分散的狀態(tài)，體系內(nèi)熱阻較大，從而導致復合材料的熱導率處于較低水平。預先構(gòu)筑石墨烯三維結(jié)構(gòu)能夠有效降低界面熱阻及接觸熱阻，但是距離理論值仍有較大差距。為了進一步解決存在的問題，本課題主要通過冷凍鑄造法來構(gòu)筑有序排列的***石墨烯三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，并制備相應的相變儲能材料和散熱材料福建氧化石墨烯改性