石墨烯在水溶液及基體中的分散研究.pdf

1、石墨烯薄片是一種具有單層或多層原子厚度的碳原子結(jié)構(gòu)，C-C鍵以sp2雜化結(jié)合，形成密集的蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)。由于石墨烯獨(dú)特的二維碳納米結(jié)構(gòu)，使其具有優(yōu)異的物理、化學(xué)及電學(xué)性能，也因此具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。利用石墨烯優(yōu)異的性能來(lái)制備復(fù)合材料，尤其是將其加入到陶瓷中制備陶瓷基復(fù)合材料，可以有效提高陶瓷的機(jī)械性能和電學(xué)性能，但是石墨烯易團(tuán)聚，很難均勻分散到基體中，因此限制了石墨烯的應(yīng)用發(fā)展。
　　現(xiàn)代社會(huì)存在嚴(yán)重的電磁污染，吸波材料可以有效的

2、防止電磁污染，因此研究和發(fā)展新型吸波材料具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。石墨烯具有質(zhì)量輕、力學(xué)性能優(yōu)異及良好的電學(xué)性能等特點(diǎn)，將會(huì)成為很好的電磁波吸收劑，將石墨烯陶瓷基復(fù)合材料作為吸波復(fù)合材料的吸波層，采用層狀梯度設(shè)計(jì)來(lái)減少電磁波的反射，提高吸波性能。
　　通過(guò)氧化還原法制備石墨烯:采用改良的Hummers法制備氧化石墨，然后用水合肼將其還原得到石墨烯。將氧化石墨和石墨烯進(jìn)行SEM、TEM、FT-IR和TG-DSC分析，研究其形貌、結(jié)構(gòu)及熱學(xué)

3、性能，結(jié)果證明用此法制備的石墨烯具有良好的電學(xué)性能，導(dǎo)電率可達(dá)3.45×105S/m，與導(dǎo)電性最好的金屬銀相當(dāng)。分析研究了不同種類(lèi)表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）、十二烷基笨磺酸鈉(SDBS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)對(duì)石墨烯在水中的分散效果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％時(shí)，石墨烯懸濁液的吸光度最大，即對(duì)石墨烯在水溶液中的分散效果最好;采用氧化石墨在堿性銅混合溶液中脫氧生成石墨烯，可以將石墨烯均勻分散在氧化銅