导电石墨烯织物与石墨烯微管的制备与性能研究

发布时间：2021-12-16 15:28

　　石墨烯,作为首次发现的二维纳米材料,从2004年发现以来获得人们持续地关注和研究。由于在力学、电学、热学、光学等方面具有十分优异的性能,使其在材料学、微纳加工、电子器件、能源、生物医学等众多领域具有巨大的应用价值,被认为是一种未来革命性的材料。然而,由于制备技术的限制,石墨烯样品的尺寸一般较小,限制了其在实际生活中的大规模应用。其中将微观尺寸的石墨烯薄片组装成宏观材料是解决当前问题的有效途径,如一维的石墨烯纤维、二维的石墨烯纸/薄膜、三维的石墨烯组装体等。通过这一方法,使组装成的宏观材料获得一定的石墨烯特性,而制得的宏观材料其各项性能往往与制备方法有密切的联系。其中,静电喷雾沉积技术由于其操作简单、材料利用率高、可大规模生产等优点成为一种较好地材料制备方法。本论文主要介绍了通过静电喷雾沉积技术分别制备出石墨烯织物和中空石墨烯纤维两种宏观材料,这两种宏观材料既承继了石墨烯优异的导电性能,还具有较好的柔性,为石墨烯柔性宏观材料的制备与应用拓宽了新的方法与思路。为此,主要开展了以下两项工作:第三章着重介绍了一种通过静电喷雾沉积技术制备的柔性石墨烯织物复合材料,经过简单地加装电极后,即可制成两... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

二维材料石墨烯结构模拟图[2]

?瘢?谑???矫嫔戏植甲呕费趸?臶27]。随后，Ruess在1946年将羟基合并到基平面中，从而合理地解释了GO中氢的含量。此外，Ruess模型还将基平面的结构由sp2杂化体系改为sp3杂化体系[28]。1969年，Scholz和Boehm提出了一个新的模型，该模型完全移除了环氧基团和醚基团，而是用波纹状的主链代替。最终，最为大家所认可的模型是Lerf-Klinowski模型，它摒弃了先前的网络模型，用一种非化学计量的无定形结构取代[29]。这些科学家对于认识氧化石墨的氧化机制以及探索氧化石墨烯的结构以及性质都做出了开辟性的贡献。图1.2氧化石墨烯的Lerf-Klinowski结构模型图[29]

岢鲆恢滞ü????喑粱??CVD)制备石墨烯拉力传感器的方法[123]。该方法通过使用编织的铜网为模板，在高温环境(1000℃)中通入甲烷(CH4)10分钟后迅速冷却到室温，使铜网上生长出石墨烯，经后续处理移除模板后则可获得石墨烯基织物(GWF)[124]。经PDMS封装后组成的传感器电阻值随拉力的增加而增大，当拉力范围在2~6%时，其GF因子大约能达到103，而当拉力＞7%时，GF可高达106，表现出十分优异的灵敏性，然而，传感器可拉伸范围并不高(＜10%)，且CVD操作比较复杂，移除模板困难、成本高、对反应设备的条件要求较高。图2.1CVD法制备石墨烯基织物原理图[124]


本文编号：3538378