石墨烯及其纳米泡囊的制备及性能

发布时间：2020-12-15 21:51

　　石墨烯是由单层碳原子排列呈蜂巢晶格的组成的二维碳纳米材料,具有杰出的电学、热学、机械强度等性质。但到目前为止,还无法用较低的成本大规模的生产出高质量的石墨烯。本学位论文将通过机械球磨法制备石墨烯,然后分别把制备得到的石墨烯添加到聚乙二醇中,期望增加聚乙二醇的导热性能。同时也把制备得到的石墨烯通过熔盐氧化作用,把石墨烯进行氧化切割,期望制备出尺寸较小的纳米粒子。实验内容主要包括:1)首先运用胶带“粘贴”剥离石墨制备石墨烯的思路,通过在小球上覆盖一薄层阿拉伯胶粘性溶液,然后再加入石墨,经球磨、离心等过程制备得到稳定的石墨烯溶胶。另外也用石墨分别与碳酸钾粉末和氢氧化钾溶液球磨,也制备得到均匀稳定的石墨烯溶胶。2)以石墨与阿拉伯胶球磨制备的石墨烯溶胶,与一定质量的聚乙二醇搅拌混匀并且干燥充分,制备得到不同质量分数石墨烯/聚乙二醇的复合材料,通过优化复合材料的组成,提升了材料的导热性及热储能性能。3)石墨分别与碳酸钾粉末和氢氧化钾溶液球磨制备的石墨烯溶胶,与硝酸钠和硝酸钾进行混合,进行熔盐氧化切割处理之后,组装得到石墨烯泡囊粒子,该新型纳米碳材料具有优异荧光性能。 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 石墨烯的发现与结构
    1.2 石墨烯的性质及应用
        1.2.1 石墨烯的电学性质与应用
        1.2.2 石墨烯的光学性质与应用
        1.2.3 石墨烯的热学性质与应用
        1.2.4 石墨烯的力学性质及应用
        1.2.5 石墨烯的表面吸附性能及应用
    1.3 石墨烯的制备方法
        1.3.1 机械剥离法
        1.3.2 氧化还原法
        1.3.3 气相沉积法
        1.3.4 机械球磨法
    1.4 碳量子点的制备方法
        1.4.1 自上而下法
        1.4.2 自下而上法
    1.5 本论文的选题思路和主要研究内容
第二章 机械球磨法制备石墨烯
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 实验方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 石墨烯的制备
        2.3.2 红外光谱
        2.3.3 拉曼光谱分析
        2.3.4 透射电镜
    2.4 本章小结
第三章 石墨烯/PEG复合材料的制备与表征
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 X-射线衍射（XRD）分析
        3.3.2 傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析
        3.3.3 热重分析（TG）
        3.3.4 差示扫描量热测试（DSC）
        3.3.5 热导率
        3.3.6 扫描电子显微结构分析（SEM）
    3.4 本章小结
第四章 熔盐法制备石墨烯纳米泡囊
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 紫外可见光吸收光谱和荧光吸收光谱
        4.3.2 荧光量子产率的计算
        4.3.3 红外光谱（FTIR）
        4.3.4 透射电子显微镜图（TEM）
    4.4 荧光机理分析
    4.5 小结
第五章 总结
参考文献
科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]导热绝缘材料的研究与应用[J]. 王文,夏宇.  绝缘材料. 2012(01)

博士论文
[1]高导热聚合物基复合材料的制备与性能研究[D]. 虞锦洪.上海交通大学 2012

硕士论文
[1]石墨烯微片/碳纳米管/HDPE导热复合材料的制备及性能研究[D]. 陈敏仪.广东工业大学 2016



本文编号：2918959