本文關鍵詞：石墨烯導電復合材料的制備與研究　出處：《湖北工業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：石墨烯是一種原子結構較為獨特、比表面積較大的二維材料,其在吸附、導電、導熱以及熱穩(wěn)定性上表現(xiàn)出來的性能都十分的優(yōu)異,從而被作為復合材料的理想載體,隨后其在有關光學、生物醫(yī)療學以及儲能等方面的研究也非常廣泛。在眾多石墨烯復合材料的研究中,主要是以石墨烯與聚合物進行復合來探討石墨烯基復合材料在諸如:光、電、力、熱學等方面的性質,與無機和金屬材料復合的研究較少。石墨烯性能優(yōu)異,因而深受科研者的青睞,希望將它應用到更多的領域中去。如今,石墨烯的制備上:方法多,限制因數(shù)也多。氧化還原法使用的最多、最廣。但經(jīng)過強酸、強氧化劑處理后的石墨烯在結構不完整且導電性能上較差,這樣一來對石墨烯的應用是一個極大地挑戰(zhàn)。聚吡咯是一種本身具有導電的聚合物,通過摻雜其導電性能會提高;碳納米管和石墨烯一樣性質優(yōu)良;銀是金屬中導電性最好的一種,電子結構特殊和比表面積大。希望將石墨烯與它們進行復合,得到綜合性能更好的復合材料。因此,本文的工作主要為如下幾點:第一,使用改進的Hummers法制備出了GO,然后通過XRD、FTIR、紫外光譜、拉曼光譜、掃描電鏡、透射電鏡來觀察與判斷GO的氧化程度及微觀結構,再使用三種不同的還原試劑測其方塊電阻,經(jīng)表征氫碘酸還原的最徹底。第二,實驗中RGO與PPY的制備方法為原位聚合法,為了使兩者的復合下過更好,我們選擇了不同的試劑作為分散液,經(jīng)現(xiàn)象與結果的對照我們以聚乙烯二醇400為分散劑的效果最佳。第三,采用SEM和TEM對復合材料的表面形貌及內部結構進行觀察與分析;然后采用FTIR、X衍射、UV、拉曼光譜對它們微觀的變化進行了探討;最后采用TG和四探針法對復合材料的熱穩(wěn)定性和導電性進行了測試與表征。研究發(fā)現(xiàn),PPY、CNT、Ag-NT均能較好的分散在石墨烯中。而且它們的加入使得RGO的結構變得更規(guī)整,復合材料的導電性得到不同程度的提高,熱穩(wěn)定性也提升了不少。第四,研究PPY、CNT、Ag納米線的含量對導電復合材料電導率的變化。研究表明隨著聚吡咯、碳納米管、銀納米線含量的變化導電復合材料的導電率存在增長拐點,其原因可能是PPY、CNT、Ag銀納米線在石墨烯基復合材料的里面形成局部的網(wǎng)絡傳導結構時,加速了電子通過隧道效應,使導電性增加。因此,可以通過優(yōu)化它們的添加量,實現(xiàn)經(jīng)濟與導電性的平衡。
[Abstract]:This paper deals with the properties of graphene based composites , such as light , electricity , power , heat and so on . The thermal stability and conductivity of the composites were investigated and characterized by X - ray diffraction , UV and Raman spectra . The thermal stability and conductivity of the composites were investigated and characterized by TG and four - probe method . The results showed that the conductivity of the composites was improved by the addition of PPY , CNT and Ag nanowires . The results showed that the conductivity of the composites increased with the effect of PPY , CNT and Ag . Therefore , the equilibrium of economic and electrical conductivity can be achieved by optimizing their adding amount .

【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB332

【參考文獻】

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本文編號：1423677