问:几种无机纳米粒子/(氧化)石墨烯复合材料的制备及性能研究
- 答:论文英文摘要石墨烯,这一由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构的碳质材料,自2004年发现以来,因具有优异的电学、热学、光学和力学性能,受到广大科研工作者的极大关注。近年来,石墨烯复合材料的研究已成为人们关注的焦点。本论文主要以氧化石墨为前驱体,通过静电吸引机制和金属离子结合制备出了多种金属氧化物和金属氢氧化物/(氧化)石墨烯复合材料。对这些复合物进行了相关的表征,并且研究了他们的光催化和电化学等性质。主要内容如下: 1.利用氧化石墨在溶液中超声剥离容易形成带负电的氧化石墨烯这一特性,通过与锌金属离子结合,在水-乙醇介质中采用快速沉淀法成功将ZnO纳米粒子与氧化石墨烯复合,获得了ZnO/氧化石墨烯纳米复合物(GO-ZnO)。在对亚甲基蓝的光催化降解实验中,发现GO-ZnO纳米复合物光催化降解效果良好,降解量达92%。 2.以氧化石墨为前驱体,在乙二醇介质中采用溶剂热法一步成功合成了石墨烯负载氧化锌纳米复合物。在ZnO纳米晶原位成核生长的同时,反应体系中的溶剂乙二醇同时充当还原剂,在高温条件下将氧化石墨烯还原,去除其表面的大量含氧基团,从而形成氧化锌-石墨烯纳米复合物。
问:科普丨石墨烯复合材料的应用
- 答:谈到石墨烯,貌似谁都能搭上两句,然而石墨烯的神奇之处到底在哪里,似乎并不为大多数人所熟知。石墨烯在面内的杨氏模量接近1 TPa,其碳碳键具有相当的刚度,且单原子超薄层状特性使得其在弯曲、扭曲和其它形变中表现出良好的柔性。在已知材料中,其面内电导和热导率是最高的,但层间的各项性能就不那么好了。
碳纳米管可以看做将石墨烯平面卷起,将平面内性质转化为轴向的一种材料,其轴向强度是最高的。因此与石墨烯类似,碳纳米管也易于进行弯曲、扭曲等形变。与多层石墨烯类似,碳纳米管也有单壁碳纳米管(SWNT)和多壁碳纳米管(MWNTs)]等嵌套结构,其机械性能等有显著区别。
作为所谓的“万金油”,碳纳米管或石墨烯复合材料是近年来研究热点中的热点,应用前景令人期待。然而,近二十年的研究并没有让碳纳米管和石墨烯复合材料大规模进入实用领域,载荷转移、界面、分散性和粘度等问题依然悬而未决。
石墨烯负载的复合材料:在石墨烯表面引入第二组分并在其表面进行外延伸展得到的复合材料。
石墨烯包裹的复合材料:用石墨烯片将第二组分包裹得到的复合材料,可以更有效地防止第二组分的聚合。
石墨烯内嵌的复合材料:将石墨烯纳米片作为填充物充分分散在第二组分的基体相中得到的复合材料。其中,基体相可以是纳米材料,也可以是块体材料组成。基于石墨烯的层状复合材料:将第二组分和石墨烯片交替堆积而成,该结构可以使石墨烯与第二组分的接触面积最大化,并有利于电子的产生、传输和分离。
问:为什么石墨烯对亚甲基蓝吸附性能特别好
- 答:论文英文摘要石墨烯,由单层碳原紧密堆积二维蜂窝状晶格结构碳质材料,自2004发现,具优异电、热、光力性能,受广科研工作者极关注近,石墨烯复合材料研究已关注焦点本论文主要氧化石墨前驱体,通静电吸引机制金属离结合制备种金属氧化物金属氢氧化物/(氧化)石墨烯复合材料些复合物进行相关表征,并且研究光催化电化等性质主要内容:1.利用氧化石墨溶液超声剥离容易形带负电氧化石墨烯特性,通与锌金属离结合,水-乙醇介质采用快速沉淀功ZnO纳米粒与氧化石墨烯复合,获ZnO/氧化石墨烯纳米复合物(GO-ZnO)亚甲基蓝光催化降解实验,发现GO-ZnO纳米复合物光催化降解效良,降解量达92%2.氧化石墨前驱体,乙二醇介质采用溶剂热步功合石墨烯负载氧化锌纳米复合物ZnO纳米晶原位核同,反应体系溶剂乙二醇同充原剂,高温条件氧化石墨烯原,除其表面量含氧基团,形氧化锌-石墨烯纳米复合物