氧化石墨烯纳米复合膜的制备及性能研究

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纳米掺锑氧化锡粉末的制备及性能研究

杨芬,,张学俊都龙,甘复兴,,

武汉大学资源与环境科学学院环境工程系湖北武汉闷刀刃曲靖师范学院化学系云南曲靖苗匆贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室贵州贵阳义卫中国科学院金属腐蚀与防护国家重点实验室辽宁沈阳摘要以玛和段尤】乙醉溶液为原料采用离子交换除氛水解法制备得到无氛离子的掺锌氮氧化拐胶体沉淀为了消除粉体团聚采用了正丁醉有机溶剂作脱水剂用几一习扩等方法对粉体的结构物相形貌进行表征将正丁醉干燥所得的掺锑氮氧化锡徽粉经热处理后得到了四方形金红石结构的掺锑氧化踢幼米粉末关键词掺锑氧化踢共沸干燥正丁醉纳米级的掺锑氧化锡晶体在电学光学和化学等方面都具有独特的性质被广泛地用作为各种光电器件的材料和电致发光器件太阳能电池液晶显示等的透光性薄膜’〕。目前常规的纳米粉体的制备方法是以卜和为原料加人浓皿配成酸性混合溶液采用共沉淀法制得前驱体再经洗涤烘干热处理即得到纳米粉体该方法操作简便但也存在不少问题如一离子的引人使得沉淀的洗涤极其困难而一离子的存在对粉体的导电性能会产生不良的影响导致粉体团聚严重。溶液化学法制备纳米粉体的干燥过程中湿胶体中包裹的水分以及表面的自由经基会导致粉体粒子的硬团聚在除去溶剂干燥回收微粉时直接蒸发溶剂干燥得到的是深色的硬胶块从而无法得到分散性好的纳米粉体本文采用离子交换除氯水解法,〕制备得到无氯离子的掺锑氢氧化锡胶体沉淀采用正丁醇有机溶剂作为共沸干燥溶剂对制备得到的胶体沉淀进行了共沸干燥研究克服了水解过程中氯离子去除困难及在干燥过程中粉体团聚严重等缺点所得掺锑氢氧化锡干微粉经不同温度热处理后得到了掺锑氧化锡纳米晶体用飞一和等方法对制备得到的粉体进行了表征实验实验原料实验用主要原料为从珑珑无水乙醇美国陶氏树脂正丁醇等掺锑氢氧化锡粉末的制备在装有美国陶氏树脂和无水乙醇的兰口烧瓶中搅拌同时加人一定浓度的混合均匀的从玩和的乙醇溶液缓慢通人氨气催化水解控制反应液的声为中性反应结束后得到白色胶体溶液于玻璃砂芯分离柱中分离树脂后再少量逐次加入阴离子交换树脂在摇床上进行氯离子交换重复多次每次直至彻底除尽所含有的一用伪检验无一,’将除尽氯离子的掺锑氢氧化锡沉淀浓溶液进行水浴回流并静止后得到一上层清液和下层浅黄色沉淀浓液吸取上层清液后将底部沉淀摇匀并加人沉淀体积的的正丁醇有机溶剂于摇床上振摇使之混合均匀然后于玻璃蒸馏装置中水浴共沸蒸馏蒸发溶剂待溶剂蒸发到无馏液流出时再补加剩余沉淀溶液体积的少量的正丁醇有机溶剂用空气浴蒸馏溶剂至干得到浅黄色的掺锑氢氧化锡干微粉再放置于℃烘箱中干燥一灼烧晶体化将经过有机溶剂正丁醇处理过的干燥微粉以薄层的形式铺在刚玉板上薄层的厚度为左右热处理在马弗炉中进行温度为℃和℃时间为自然冷却降温至室温灼烧后的得到掺锑氧化锡蓝色粉末分析测试用德国人祀公司生产的热重分析仪在空气环境中于室温至《℃范围内测定前驱体掺锑氢氧化锡粉体的热重一差热分析曲线升温速率

氧化石墨烯/聚苯胺纳米复合材料的制备、表征及其潜在应用摘要

氧化石墨烯、导电聚苯胺是重要的多功能材料，在高能量的锂电池、超级电容器、催化、太阳能电池、化学传感、生物传感等领域有着较高的研究价值和潜在应用。本文采用化学氧化法制得了氧化石墨烯，之后利用原位聚合途径合成了氧化石墨烯/导电聚苯胺纳米复合材料。采用透射电镜（TEM），原子力显微镜（AFM)，红外光谱（FTIR），UV—Vis，X-射线衍射(XRD）等进行了相应表征。为考察氧化石墨烯、氧化石墨烯/导电聚苯胺纳米复合材料的表面、界面特性，便于开发性能优异的纳电子器件，用所合成的纳/微米结构材料及其复合材料构筑了 QCM 结构化学传感器原型器件,对器件的吸附响应特性进行了对比考察。探讨了存在的不足，并提出了一些改进的建议。

Praparation, Characterizations, and Its Potential Applications

of PANi / Graphene Oxide Nanocomposite

Abstract

Graphene oxide （GO)， nano/micro-structured polyaniline

（PANi) are some typical important functional materials, which

have many applications in lithium ion battery with high energy,

supercapacitor， catalysts, solar cells， nanodevices, chemical

sensors, biosensors and biomedical fields. In this paper， GO was obtained by using chemical oxidation method at room

石墨烯复合材料研究进展

摘要：近年来石墨烯因其优良的力学、电学、热学和光学等特性, 且添加到基体材料中可以提高复合材料的性能，拓展其功能，因此石墨烯复合材料的制备成为研究热点之一。本文介绍了国内外对石墨烯复合材料的研究，对石墨烯复合材料的研究进展及现状进行了详细的介绍，并对石墨烯复合材料的发展趋势进行了展望。

关键词：石墨烯；复合材料；研究进展

一、引言

石墨烯因其优异的物理性能和可修饰性, 受到国内外学者的广泛关注。石墨烯的杨氏模量高达1TPa、断裂强度高达130GPa，是目前已知的强度性能最高的材料，同时是目前发现电阻率最小的材料, 只有约10-8Ω·m；拥有很高的电子迁移率，且具有较高的导热系数。氧化石墨烯作为石墨烯的重要派生物，氧化石墨烯薄片在剪切力作用下很容易平行排列于复合材料中, 从而提高复合材料的性能。本文总结介绍了几种常见的石墨烯复合材料。

二、石墨烯复合材料

（1）石墨烯及氧化石墨烯复合材料膜

聚乙烯醇（PVA）结构中有非常多的羟基，因此其能与水相互溶解，溶解效果很好。GO和PVA都可以在溶液中形成均匀、稳定的分散体系。干燥成型后，GO在PVA中的分散可以达到分子水平，GO表面丰富的含氧官能团可以与PVA的羟基形成氢键，因此添加少量的GO可以显著提高复合材料的力学性能。

樊志敏[1]等制备出了氧化石墨烯纳米带/TPU复合膜。通过机械测试显示，当加入氧化石墨烯纳米带的量为2%时，复合薄膜的弹性模量和抗拉强度与不加氧化石墨烯纳米带的纯TPU薄膜相比都得到了非常大的提高，分别提高了160%和123%。 马国富[2]等人发现，在聚乙烯醇（PVA）和氧化石墨烯（GO）复合制备的得复合薄膜中，GO均匀的分散在PVA溶液中，PVA的羟基与GO表面的含氧基团发生相互作用复合而不分相。加入GO之后，大大提高了复合膜的热稳定性，当加入的GO量为3%时，纳米复合膜力学性能测试出现最大值，此时断裂伸长率也出现了最大值，这表明在此GO含量时复合膜有最佳性能；与不加GO的纯PVA膜相比，当加入的GO量为3%时，耐水性也大大地提高。因此表明，加入GO后的复合膜，其各种性能都有很大的提高。

石墨烯复合材料的制备、性能与应用

摘要：纳米科学技术是当今社会科学中一个重要的研究话题。它是现代科学技术的重要内容，也是未来技术的主流。是基础研究与应用探索紧密联系的新兴高尖端科学技术。石墨烯具有独特的结构和优异的电学、热学、力学等性能,自从2004年被成功制备出来,一直是全世界范围内的一个研究热点。由于石墨烯具有巨大的表面体积比和独特的高导电性等特性,石墨烯及其复合材料在电化学领域中有着诱人的应用前景,因此,石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的研究是石墨烯材料研究的一个重要领域。综述了石墨烯与石墨烯复合材料的制备及其在超级电容器、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池等电化学领域中应用的研究现状,展望了石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的未来发展前景。

关键词;复合材料 纳米材料 石墨烯

正文;

一，石墨烯复合材料的制备

石墨烯是2004年才被发现的一种新型二维平面复合材料，其特殊的单原子层决定了它具有丰富而新奇的物理性质。研究表明，石墨烯具有优良的电学性质，力学性能及可加工性。

石墨烯复合材料的制备是石墨烯研究领域的一个重要的课题，如何简单，快速，绿色地制备其复合材料，而又

采用化学分散法大量制备氧化石墨烯,并采用直接共混法制备氧化石墨烯/酚醛树脂纳米复合材料。通过AFM、SEM、FT-IR、TG等对其进行表征,结果表明,氧化石墨烯完全剥离,并在基体中分散均匀,而且两者界面相容性好,提高了复合材料的热稳定性。通过高温热处理使复合材料薄膜在兼顾形貌的同时实现导电,当氧化石墨烯含量为2%(质量分数)时,其导电率为96.23S/cm。

采用原位乳液聚合和化学还原法制备了石墨烯和聚丙乙烯的复合材料。研究表明PS微球通过公家方式连接到石墨烯的表面。通过PS微球修饰后的石墨烯在氯仿中变现良好的分散性。制备的复合材料具有优良的导电性，同时PS的玻璃化温度的热稳定性得到了提高。本研究所提出的方法具有环境友好高效的特点，渴望被采用到其他聚合物和化合物来修饰石墨烯。