多功能石墨烯/聚酰亚胺纳米复合海绵的制备及其应用研究

发布时间：2021-03-14 15:58

　　石墨烯在力学、电学、光学及热学等领域所展现出的优异性能,使其能够作为纳米尺度的构筑单元来实现三维宏观体材料的制备。与此同时,三维石墨烯海绵所展现出的超低密度、多尺度的孔道结构及良好的导电性等特点,引起了科研工作者的广泛关注。但目前报道的三维石墨烯海绵力学韧性并不理想,在发生应变时表现出明显的塑性形变或发生破损坍塌,并且所制备的石墨烯海绵功能较为单一,这也限制了三维石墨烯海绵材料的进一步应用。因此,如何构筑具有良好力学性能的三维石墨烯海绵,并赋予其多功能复合性能仍需要科研工作者不断的探索。本论文通过引入水溶性聚酰亚胺,有效地提升了石墨烯海绵的力学柔韧性,分别设计与构筑了可作为应变传感器的三维石墨烯-聚酰亚胺复合海绵,高度定向石墨烯-聚酰亚胺复合隔热海绵及具有中空微球二级结构的石墨烯-聚酰亚胺复合隔热海绵,并分别对其应变传感性能和隔热性能进行测试分析,以探索其在传感器领域和隔热保温领域潜在的应用前景。将水溶性聚酰亚胺引入至氧化石墨烯体系中,通过冷冻干燥技术及后续热处理,成功实现了低密度、优异力学柔韧性的石墨烯-聚酰亚胺复合海绵的制备,并将其应用于应变传感器领域。石墨烯纳米片与聚酰亚胺聚合物... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

a)通过机械剥离高定向热解石墨制备单层石墨烯的示意图，b)原子力显微镜(AFM)下的单层石墨烯

单层蜂窝状石墨烯被认为是其它碳基材料的纳米尺度构筑单元(左上)

a)湿法纺丝制备的长度接近4m的纯氧化石墨烯纤维宏观图片，b)氧化石墨烯纤维扫描电子显微镜(SEM)图片，c)氧化石墨烯纤维打结SEM图片


本文编号：3082495