含石墨烯复合材料的研究进展.pdf

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1、第4l卷，第12期工程塑料应用V1．41．No．1211Q¨02013年12月ENG1NEERINGPLASTICSAPPLICATIONDec．2O13doi：lO．39690．issn．1001—3539．2013．12．027含石墨烯复合材料的研究进展李萍，季铁正，张教强，谷敬凯，郑星卓，杨建锋(西北工业大学理学院应用化学系，西安710129)摘要：重点介绍了石墨烯在聚合物复合材料中的应用及对聚合物力学性能和电学性能的改善研究进展，简述了石墨烯对无机纳米材料的改性及石墨烯在生物医药、化学传感器及超级电容器等领域的潜在应用。关键词：石墨烯；复合材料；性能；应用中图分

2、类号：TB332文献标识码：A文章编号：1001．3539(2013)12-0118-04ResearchProgressofGraphene—C0ntainingCompositesLiPing，JiTiezheng，ZhangJiaoqiang，GuJingkai，ZhengXingzhuo，YangJianfeng(DepartmentofAppliedChemistry，SchoolofScience，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’all710129，China)Abstract：Theresearchprogre

3、ssofgraphemeinpolymeranditsimprovementeffectonthemechanicalandelectricalpropertiesofpolymerareemphaticallyintroduced．Themodificationofgrapheneininorganicnanomaterialsandthepotentialapplicationsofgraphemeinthefieldsofbiomedicine，chemicalsensorandsupercapacitoraresimplysummarized．Keywords：

4、graphene；composite；property；application碳材料一直以来都受到人们广泛关注，从1985年的富硬度等，也有很多报道证实石墨烯的加入对力学性能的改勒烯”到1991年的碳纳米管f2均引起了研究人员的极大善贡献很大。S．Vadukumpully等”用溶液混合法制备了兴趣。2004年英国科学家用胶带微机械剥离高定向热解石聚氯乙烯(PVC)／石墨烯复合材料，发现石墨烯质量分数为墨，发现了一种由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的2％时，复合材料的拉伸弹性模量提高了58％，拉伸强度提高新型二维原子晶体——石墨烯]。石墨烯具有优异的热学、了130％

5、。可见，石墨烯单独分散到基体中就能对材料力学力学、光学和电学性能，如强度高达130GPa、比表面积理论性能有较好的改善。也有很多研究者将石墨烯纳米微片添值高达2630m／g、超高载流子迁移率、超高热导率和很好加到材料中，J．Longun等通过原位聚合制备了聚酰亚胺的柔韧性，还具有很高的透明度(约97．7％)。石墨烯由fPI)／石墨烯复合材料，发现石墨烯加入量仅为1．18％时，复于以上的良好特性，成为材料科学领域的研究热点。合材料高弹区的模量增加了110倍。而s．VPolschikov等61研究者们发现了多种制备石墨烯的方法，如机械剥离也是采用原位聚合的方法添加石墨烯微片

6、，加入了高效茂金法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、液相直接剥离法以及属催化剂，制备了聚丙烯fPP)／石墨烯复合材料，发现复合高温脱氧和化学还原法等[9121o为了很好地发挥石墨烯的材料不仅力学性能有所提高，还具有热稳定性好、结晶温度特性，也可以对石墨烯进行修饰，方法有：共价键功能化、非高、导电率低等特点。有研究证实石墨烯微片的长径比对复共价键功能化和掺杂功能化，使石墨烯的优点能够更好地在合材料的性能也有影响，EMay等”利用石墨烯对聚乙烯复合材料中体现出来。石墨烯添加到聚合物或是无机纳米醇fPVA增强，取用了长径比为1000和2000的两种石墨粒子中，可以很好地改善材

7、料的热学、力学和电学性能，使之烯鳞片，石墨烯体积分数少于0．4％时，片层少时强度增加较应用于电子器件、化学传感器、能量储存材料等[1310笔者着小，片层多则强度和模量可以增加一倍。重介绍了聚合物／石墨烯复合材料在力学性能、电学性能上石墨烯在复合材料中性能的体现与其在基体中的分散的研究进展，并且阐述了石墨烯在无机纳米材料中的应用及有关，如果分散不好或出现团聚，可能不能把石墨烯的优异其在复合材料中的潜在应用。性能很好地体现在复合材料中，所以有很多研究者会先对石1石墨烯在聚合物复合材料中的应用西北工业大学研究生创业种子基金(Z2013148)1