本文關(guān)鍵詞：石墨烯高效制備及聚苯胺原位聚合修飾導(dǎo)電增強(qiáng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石墨烯作為一種新型的二維碳材料,自從發(fā)現(xiàn)以來(lái)受到了極大的關(guān)注和研究,其優(yōu)異的電學(xué)性能、力學(xué)性能、熱學(xué)性能等都引起了廣大研究人員濃厚的興趣。目前,石墨烯的研究主要集中在石墨烯的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化制備、石墨烯的應(yīng)用這兩大領(lǐng)域,其中氧化還原法制備石墨烯憑借著其低成本、易控制、工藝簡(jiǎn)單得到了大量應(yīng)用。本文首先對(duì)氧化劑的種類和用量進(jìn)行了討論,確定了濃硫酸和高錳酸鉀的用量比例,當(dāng)鱗片石墨為0.5g時(shí),在5g高錳酸鉀和60ml濃硫酸的體系下,通過(guò)在氧化的過(guò)程中采用超聲輔助,不僅可以進(jìn)一步增大層間距,最大可為0.825nm,還可以進(jìn)一步降低制得的氧化石墨烯碳氧比,最低可達(dá)1.03。這種在氧化的過(guò)程中使用超聲輔助的方法不僅可以大量節(jié)約原料氧化劑、縮短氧化時(shí)間,而且制得的氧化石墨烯具有含氧量豐富、層間距較大等優(yōu)點(diǎn);基于制得的氧化石墨烯,本文針對(duì)水合肼和氫碘酸這兩種典型的還原劑的還原效果進(jìn)行了討論,通過(guò)對(duì)還原后的石墨烯進(jìn)行結(jié)構(gòu)與性能的表征和分析,發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯薄膜經(jīng)過(guò)水合肼還原后的粉末狀石墨烯含氧量較低、還原程度高,但是存在團(tuán)聚較為嚴(yán)重,導(dǎo)電性能不佳等缺點(diǎn);而經(jīng)過(guò)氫碘酸還原后的石墨烯保持薄膜狀,還原程度不夠徹底,但是由于保留了薄膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)電性更優(yōu),方塊電阻最低可以達(dá)到89??□。不同的還原方法制備不同性能的石墨烯,可以為后續(xù)在不同領(lǐng)域中應(yīng)用的石墨烯制備提供一種思路。最后,針對(duì)還原氧化石墨烯導(dǎo)電性不夠高的缺點(diǎn),本文通過(guò)使用不同用量的導(dǎo)電高分子聚苯胺對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行修飾改性,并選取導(dǎo)電效果更好的氫碘酸對(duì)其進(jìn)行還原處理,從而構(gòu)建以石墨烯為片、聚苯胺為鏈的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),改善氧化還原法制得的石墨烯的導(dǎo)電性。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)分析,其中少量聚苯胺修飾的石墨烯復(fù)合材料中,聚苯胺作為導(dǎo)電鏈段有效提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性,方塊電阻最低可以達(dá)到12??□;而較多聚苯胺修飾的石墨烯復(fù)合材料中大量的聚苯胺鏈段抑制了氧化石墨烯的還原,導(dǎo)致復(fù)合材料導(dǎo)電性更多取決于聚苯胺本身的導(dǎo)電性,方塊電阻約為700??□。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 氫碘酸 聚苯胺 修飾改性
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ127.11;O633.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-26
• 1.1 石墨烯背景介紹9-10
• 1.2 石墨烯的制備方法10-15
• 1.3 石墨烯的修飾改性15-19
• 1.3.1 共價(jià)鍵修飾改性16-17
• 1.3.2 非共價(jià)鍵修飾改性17-19
• 1.4 石墨烯的應(yīng)用19-22
• 1.4.1 石墨烯／聚合物復(fù)合材料19-21
• 1.4.2 石墨烯/納米無(wú)機(jī)復(fù)合材料21-22
• 1.5 石墨烯/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料22-24
• 1.6 研究思路24
• 1.7 研究目的意義及內(nèi)容24-26
• 1.7.1 研究目的與意義24-25
• 1.7.2 研究?jī)?nèi)容25-26
• 第二章 氧化石墨烯的制備與研究26-40
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分27-29
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器27
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容27-29
• 2.2.3 材料表征29
• 2.3 結(jié)果與討論29-39
• 2.3.0 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象29-31
• 2.3.1 高錳酸鉀用量對(duì)氧化石墨烯的影響31-33
• 2.3.2 濃硫酸用量對(duì)氧化石墨烯的影響33-36
• 2.3.3 超聲波對(duì)氧化石墨烯的影響36-38
• 2.3.4 掃描電鏡圖像(SEM)分析38-39
• 2.3.5 透射電鏡圖像(TEM)分析39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第三章 不同還原劑還原效果的研究40-47
• 3.1 引言40-41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分41-42
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備41
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容41-42
• 3.2.3 材料表征42
• 3.3 結(jié)果與討論42-46
• 3.3.1 還原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象討論42-43
• 3.3.2 X射線衍射圖譜（XRD）分析43
• 3.3.3 紅外圖譜（FTIR）分析43-44
• 3.3.4 掃描電鏡圖像（SEM）分析44-45
• 3.3.5 透射電鏡圖像（TEM）分析45
• 3.3.6 電學(xué)性能分析45-46
• 3.4 結(jié)論46-47
• 第四章 石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料的制備與研究47-59
• 4.1.引言47-48
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分48-50
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備48-49
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容49-50
• 4.2.3 材料表征50
• 4.3 結(jié)果討論與分析50-58
• 4.3.1 紅外光譜測(cè)試分析50-52
• 4.3.2 紫外光譜測(cè)試分析52-53
• 4.3.3 掃描電鏡測(cè)試分析53-55
• 4.3.4 透射電鏡測(cè)試分析55-57
• 4.3.5 不同添加量的苯胺原位聚合對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)電性能的影響57-58
• 4.4 本章結(jié)論58-59
• 第五章 結(jié)論與展望59-61
• 5.1 本論文主要結(jié)論59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 致謝67-68
• 附錄68

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