除作为添加剂增强聚合物性能外,氧化石墨烯也可单独作为一种功能材料使用。如氧化石墨烯可作为活性吸附剂吸附废气,Bandosz课题组报道了氧化石墨烯对氨气有效的吸附。氧化石墨烯也同样在生物领域表现出了重要的应用价值,它能作为一种新型的分子探针有效地检测生物分子。Yang等人研究了氧化石墨烯作为药物载体对阿霉素(DXR)的负载及可控释放,他们发现阿霉素通过π-π共轭作用吸附于氧化石墨烯上,并且通过调节体系的pH值可以对阿霉素的释放进行调控,证明了氧化石墨烯在药物控制释放领域的潜力。**近,Ruoff课题组开发了一种以氧化石墨烯为结构单元的新型类似于纸材料,他们通过将氧化石墨烯的水溶液在微孔滤膜上过滤,得到了这种氧化石墨烯纸。这种材料具有规整的互锁式排列结构,杨氏模量可高达40GPa,可有望广泛应用于电子元件,可控透气性膜等领域。氧化石墨烯易于剥离成稳定的氧化石墨烯分散液,易于成膜。贵州石墨烯复合材料生产企业
单纯的导电聚合物在充放电循环的过程中通常稳定性较差,使得其在电容器电极等方面的应用受到了限制,开发具有优异导电性能的复合材料势在必行。石墨烯和导电聚合物共轭结构的相互作用可以增强基体导电性,同时又可以实现结构的增强。因此,导电聚合物与氧化石墨烯的复合成为一个研究热点49。虽然GO本身并不导电,但是在高分子加工过程中GO可以部分还原,而导电填料与基体间的强界面作用以及导电填料在基体中良好的分散性能更有利于聚合物基体导电性能的提高53。表2列出了一些GO在一些类型的高分子基体中电学性能提升效果。云南制造石墨烯复合材料价格第六元素石墨烯产品品种多。
在橡胶类体系中,需要同时兼顾材料的强度与韧性,因此对GO的分散性和GO与橡胶基体间的相互作用要求更高。主要通过将GO与橡胶分子交联,或对GO改性,增强其对橡胶分子的亲和性来实现47,48。Liu等42以极性XNBR为载体,将GO转移到SBR基体中。GO悬浮液与XNBR胶乳混合,然后将其加入到SBR胶乳中,再进行胶乳共凝聚。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对填料在SBR基体中的分散进行了表征并研究了纳米复合材料的力学性能。研究发现,XNBR可以通过氢键与GO相互作用,并与SBR形成化学交联。因此XNBR可以防止SBR基体中GO片层聚集,改善GO和SBR的相互作用。图5.1中描述了XNBR对GO和SBR相互作用的影响。
制备聚合物/石墨烯纳米复合材料**关键的一步是将石墨烯分散到聚合物基体之中。好的分散状态能保证石墨烯与聚合物基体的接触界面比较大化,从而影响到整个复合材料的性能。因此,科学家们付出了大量的努力,以求将改性或者未改性的石墨烯均匀分散到聚合物基体之中,并且取得了一定的成果。到目前为止,大多数复合材料主要采用了以下三种方法来制备:一、溶液共混法;二、原位聚合法;三、熔融共混法[148]。值得一提的是,由于氧化石墨烯还原法是目前***能大规模制备石墨烯的方法,而制备复合材料通常需要大量的石墨烯原料,所以制备复合材料使用的基本上为改性或还原的氧化石墨烯。石墨烯含有丰富的官能团,易于分散。
石墨烯材料可以应用于阻燃橡胶领域。由于石墨烯是一种特殊材料,属于二维片层结构,石墨烯与橡胶的结合,具有一定的严密性,可以产生十分严密的物理隔绝层,对橡胶来说,其具备更强的阻燃性,可以更加***地应用到日常生活中。其次,石墨烯与橡胶的嵌合,可以起到隔绝的效果,在树脂中掺杂石墨烯,其产生的物理反应是产生一层保护膜,隔绝与空气的接触,从而起到阻燃的作用。第三,石墨烯材料的应用,可以避免在高温条件下产生反应,在化学反应的条件下,可以形成阻燃层,产生阻燃的效果。氧化石墨烯应用于热管理、橡胶、塑料、树脂、纤维等高分子复合材料领域。上海合成石墨烯复合材料有哪些
石墨烯防腐浆料可与基体材料进行复合,从而赋予该材料导电、导热、机械增强的性能。贵州石墨烯复合材料生产企业
石墨烯的研究热潮也吸引了国内外材料制备研究的兴趣,石墨烯材料的制备方法已报道的有:机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法等。1、微机械剥离法2004年,Geim等***用微机械剥离法,成功地从高定向热裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剥离并观测到单层石墨烯。Geim研究组利用这一方法成功制备了准二维石墨烯并观测到其形貌,揭示了石墨烯二维晶体结构存在的原因。微机械剥离法可以制备出高质量石墨烯,但存在产率低和成本高的不足,不满足工业化和规模化生产要求,目前只能作为实验室小规模制备。2、化学气相沉积法化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition,CVD)***在规模化制备石墨烯的问题方面有了新的突破。CVD法是指反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。麻省理工学院的Kong等、韩国成均馆大学的Hong等和普渡大学的Chen等在利用CVD法制备石墨烯。他们使用的是一种以镍为基片的管状简易沉积炉,通入含碳气体,如:碳氢化合物,它在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面,形成石墨烯,通过轻微的化学刻蚀,使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。贵州石墨烯复合材料生产企业