石墨烯纖維材料的制備及其性能和應用研究.pdf

1、石墨烯(Graphene)是一種新型二維平面材料，由呈sp2雜化碳原子按照六元環(huán)蜂巢模式組合而成，只有一個碳原子層的厚度。Graphene的結構特征賦予了其許多優(yōu)異性能，如良好的機械性能，電學性能以及熱學性能。近年來，許多圍繞石墨烯材料的研究工作相繼展開，如人們以二維的石墨烯材料為基礎原料，采用一定的方法加工處理后得到零維的石墨烯量子點，微觀或宏觀的一維石墨烯纖維材料，二維的石墨烯薄膜材料以及三維網(wǎng)狀多孔石墨烯材料，這些材料除了保留了石

2、墨烯本身就具備的優(yōu)異性能外，還因為各自新的特點而擁有了更多樣化的功能，拓展了基于石墨烯的材料在實際生產(chǎn)生活中的應用范圍。
　　本論文的工作主要分為三個部分，1，首先，我們以大片層可膨脹天然鱗片石墨作為石墨原料，采用優(yōu)化的Hummers法制備出大片層氧化石墨烯(GGO)材料，并對所制備的GGO的相關性質(zhì)做一系列的表征和研究。2，我們以呈液晶相的大片層氧化石墨烯水溶液作為紡絲液，創(chuàng)新性的使用離子液或?qū)Ρ蕉纷鳛槟虅?，采用濕法紡絲法制

3、備出氧化石墨烯纖維，并對纖維的性能做了研究，再采用一定方法對纖維進行還原處理，還原后的纖維比體積電容高，使用壽命長。探索纖維作為電極材料在全固態(tài)柔性微型超級電容器中的價值。3，以苯胺的酒精溶液作為凝固液，以呈液晶相的大片層氧化石墨烯水溶液作為紡絲液，通過濕法紡絲法制備氧化石墨烯纖維，然后用簡易的方法在纖維干燥過程中對凝膠狀的纖維進行機械拉伸，使得組裝在纖維結構中的氧化石墨烯片層沿著纖維軸向獲得更高的取向性，且氧化石墨烯片層在纖維的徑向堆