由于表面富含活性含氧基团,能与一些含极性基团的聚合物产生较强的作用力,所以氧化石墨烯通常被作为一种纳米填料添加到聚合物当中以增强聚合物的物理性能。Liang等人报道了用氧化石墨烯增强聚乙烯醇的研究,他们发现氧化石墨烯添加量*为0.7wt%时,聚合物的力学性能就得到了***的提高,如杨氏模量提高了76%,而比较大拉伸强度提高了62%[62]。Cai等人利用氧化石墨烯增强聚氨酯,发现当氧化石墨烯添加量为4.4wt%时,聚合物基体的杨氏模量和硬度分别增加了900%和327%[63]。Xu等人同样制备了氧化石墨烯/聚乙烯醇复合材料,不过他们用了一种新颖的抽滤成膜的方式,在得到的复合材料薄膜中,由于真空抽滤产生的向下的吸引力,使二维的氧化石墨烯片层以有序的状态排列于聚合物基体之中,得到―砖墙式‖结构的复合材料薄膜[64]。这种复合材料的性能变化与氧化石墨烯含量的变化成近似正比的关系,如图1-5所示。Putz等人同样用这种方法制备了高含量氧化石墨烯的聚乙烯醇及聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,这种材料的杨氏模量更是可高达接近40GPa,远远超过了一般聚合物/无机纳米复合材料所能达到的力学性能范围[65]。氧化石墨应用于热管理、橡胶、塑料、树脂、纤维等高分子复合材料领域。制备石墨烯复合材料厂家报价
氧化石墨烯(GO)是化学氧化法制备石墨烯的一种中间产物,具有SP2(C=O、C=C等)和SP3(C-C、C-O-C、C-OH等)杂化结构,表面带有大量的羟基、羧基和环氧基等含氧官能团,这些含氧官能团丰富了其表面活性,赋予了GO更多有趣的理化和生物学特性。GO 具有以下特性:(1)良好的亲水性,由于GO表面带有大量的羟基、羧基和环氧基等含氧官能团,使片层间存在静电斥力,因此可以很好的分散在水中;(2)具有较大的比表面积(2630m2/g),赋予GO超高的载药能力;(3)独特的两亲性,由于同时含有疏水性的平面与亲水性的边缘,使其具有特殊的表面性质,疏水***物和染料可通过π-π 堆积或疏水作用等对GO进行非共价修饰而负载,而含氧官能团等亲水性边缘可为功能化修饰提供活性位点;(4)固有的光学性质及光热转换能力,使GO 不仅能实现***细胞的生物成像,还能在***水平上实现光热***;(5)优异的机械性能,可以改善生物支架材料的空隙结构和机械性能,包括抗压强度和抗曲强度,而且可以加强支架的生物活性。基于这些特性,GO已被广泛应用于生物医学和复合材料等研究领域,尤其在药物载体、生物成像、**的光热***及组织再造工程等方面表现出了巨大的应用潜力。全国导热石墨烯复合材料有哪些玻纤增强复合材料户外使用具有超长耐候性。
不同高聚物间的共混可明显提升其各种物理性能,具有广阔的使用范围。通过改变聚合物的类型和组分的配比来调控聚合物共混物的性能,可以综合利用各组分的性能,是一种非常有效和经济的方法,从而满足特定要求73,74。然而,简单的聚合物共混往往并不能满足性能要求,因为两种不相容的高聚物共混特别是混合焓比较大的共混胶,会发生明显的相分离75。研究表明,GO表面具有疏水性基面和亲水性边缘74,76。这种两亲性使其与极性或非极性聚合物发生都能有效地相互作用,从而可以作为聚合物共混的融合剂77-79。例如,Cao等65采用GO来増容聚乙酰胺/聚苯醚(***PO,90/10)聚合物共混物,发现分散相(PPO)液滴直径可减小1个数量级,表明***PO共混物的相容性得到了提高。
太阳能电池或光伏电池可以将太阳能直接转化为电能。光伏装置通常由阳极、阴极和之间的活性材料层组成,其中阴极是透明的,以便阳光能够通过。目前,其商业应用的关键在于提高功率转换效率(PCE),同时通过开发高性能的活性层和电极材料来降低成本。石墨烯是碳原子以sp2杂化形成的独特蜂窝巢状的二维晶体,单层石墨烯的厚度只有0.334 nm,其比表面积高达2600 m2/g[92],室温下电子迁移率约为20000 cm2·V·s-1[93],力学强度高达1060 GPa,单层吸光率只有2.3%[94]。石墨烯独特的光电性质,使其及衍生材料被广泛应用于透明电极[95]、对电极[96]、和电荷传输层[92]等结构。氧化石墨易于接枝改性,可与复合材料进行原位复合。
随着我国经济的发展以及对于基础建设的大力推进,**、易施工、价廉的混凝土的用量日益增加,然而由于混凝土基体内部存在微裂缝和孔隙的缺陷,导致混凝土容易遭受一些腐蚀介质如氯盐、硫酸盐等的侵蚀,从而使混凝土构件的服役寿命缩短。利用纳米材料来提高混凝土结构的耐久性能已成为目前研究的重要内容。Wang95等研究发现当GO的添加量为0.02wt.%时,可使水泥基复合材料的28天抗压和抗折强度分别提高40.4%和90.5%,水泥基材料在3d龄期的放热量及放热速率下降50%,这在很大程度上减少了由于水泥水化热的作用导致温度应力而出现裂缝。可见GO的添加既能够增强水泥基的力学强度,又能够减小外界腐蚀因子对水泥的侵蚀,从而提高了水泥的耐久性能。石墨烯产品广泛应用于电子器件、储能材料、传感器、半导体、航天、复合材料以及生物医药等领域。制备石墨烯复合材料研发
可应用于电机、变压器、电力电缆、电气柜、新能源汽车、风力发电、电触头材料等领域。制备石墨烯复合材料厂家报价
氧化石墨烯在聚合物基体中可以限制聚合物链的流动性,在燃烧过程中,各向异性氧化石墨烯形成碳层网络,阻碍降解产物的逸出。还原后石墨烯还具有较高热导率,有助于燃烧区域狙击的热量扩散,因此氧化石墨烯/聚合物复合材料可用作阻燃材料。此外,氧化石墨烯还可提高PS、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯等聚合物的耐热性60,61。这是因为氧化石墨烯的含氧基团与聚合物的氢键配位后,使复合材料的自由离子量缩减,进而在一定程度上降低了复合材料的振动频率。研究人员通过共混法,以氧化石墨烯和混合材料树脂用作原材料,进行氧化石墨烯聚合物复合材料的制备。实验结果发现所制备的复合树脂材料与单纯的树脂相比,耐热性能有了***的提升,这无疑为耐热材料的良好应用打下了坚实稳定的基础,也推动了耐热材料的发展62。制备石墨烯复合材料厂家报价