碳纳米管协同改性聚合物纳米复合材料的研究进展.pdf

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1、第42卷第5期塑料工业2014年5月CHINAPLAnCSINDUsTRY石墨烯／碳纳米管协同改性聚合物纳米复合材料的研究进展木王刚，蔺海兰，何飞雄，周强，杨峰，卞军(西华大学材料科学与工程学院特种材料及制备技术重点实验室，四川成都610039)摘要：主要介绍了石墨烯和碳纳米管协同改性聚合物纳米复合材料的研究进展，包括石墨烯与碳纳米管的协同作用，制备方法以及功能化方法。并对聚合物／石墨烯／碳纳米管纳米复合材料的制备方法，性能研究和应用现状进行了综述，最后提出了一些展望。关键词：碳纳米管；石墨烯；纳米复合材料；进展．DOI：10．3969／j．issn

2、．1005—5770．2014．05．002中图分类号：TQ327．6文献标识码：A文章编号：1005—5770(2o14)05—0007—06ResearchProgressonSynergisticModificationofPolymerNanocompositesbyGrapheneandCarbonNanotubesWANGGang，LINHai’lan，HEFei。xiong，ZHOUQiang，YANGFeng，BIANJun(KeyLaboratoryofSpecialMaterialsandPreparationTechnologi

3、es，CollegeofMaterialsScienceandEngineering，XihuaUniversity，Chengdu610039，China)Abstract：Theresearchprogressesonsynergisticmodificationofthepolymernanocompositesbygrapheneandcarbonnanotubes(CNTs)weremainlyintroduced，includingthesynergeticeffectsofgrapheneandCNTs，preparationmetho

4、dsandfunctionalizingtechnologiesofgraphene／CNTscomposites．Especially，therecentresearchstatusonthepreparationmethods，thepropertiesandtheapplicationsofpolymer／／graphene／CNTs／nanocompositeswerereviewed，andfinallysomeprospectswereputforward．Keywords：CarbonNanotubes；Graphene；Nanocom

5、posite；Progress2004年，Geim等¨用机械剥离法获得了稳定存米复合材料，并取得了可喜的研究进展J。然而，在的石墨烯，这是一种厚度仅有一个碳原子厚的二维无论是石墨烯还是CNTs，一方面由于它们特有的小纳米材料，其内部碳原子以sp。杂化轨道紧密堆积成尺寸效应和表面效应，以及自身强的范德华作用力使单层二维蜂窝状结构。石墨烯具有优异的电、热以及得它们极易在聚合物基体内部发生团聚，导致在基体机械性能j，是现今最理想的二维纳米材料，有中分散不均匀；另一方面，石墨烯和CNTs的表面具望应用于储氢设备，太阳能电池及锂电池的电极材料有较强的疏水性和化

6、学惰性，导致他们与聚合物基体的制备，生物传感器以及工程等领域j。与此同时，的相容性差，复合材料的界面结合强度低。这不仅不碳纳米管(CNTs)作为一种准一维碳纳米材料自能发挥纳米填料的特性，反而会降低聚合物基体的性1991年被Lijima[63首次发现并报道以后，由于其独能。所以，如何促进石墨烯和CNTs在聚合物基体中特的结构和优异的性能迅速成为了纳米材料领域的研的分散、改善其与聚合物基体之间的界面结合是当前究热点。为了充分利用石墨烯和CNTs独特的性能，制备高性能聚合物／石墨烯(CNTs)纳米复合材料的将他们分别与基体材料复合制备纳米复合材料是主要瓶

7、颈问题。为了解决这些问题，目前主要通过改善复的途径之一。近年来，大量研究报道了将石墨烯和合材料的制备技术和制备工艺以改善其分散性，CNTs分别与聚合物复合制备高性能导电聚合物基纳或者通过对石墨烯或CNTs进行功能化改性(共价或教育部春晖合作计划基金项目(Z2010097)，四川省教育厅青年基金项目(11ZB005)，西华大学特种材料与制备技术重点实验室开放研究基金项目(SZjj2012—020)作者简介：卞军，1979年生，博士，硕士生导师，副教授，主要从事功能高分子纳米复合材料的研究。bianjun2003@163．com塑料工业非共价改性)E“以

8、改善分散性和复合材料的界面。CVD是利用气态物质在固体表面进行化学反应，而将石墨烯和CNTs结合起来构成具有