石墨烯形貌及聚合物链结构对制备石墨烯/聚合物复合材料的影响

发布时间：2023-10-03 22:28

　　石墨烯由于其独特的结构和极好的物理性能而引起人们的广泛关注,极大的比表面积和优异的电学、热学、力学性能使得石墨烯可以作为聚合物的理想填料使用。然而,石墨烯片层间存在的强作用力使得石墨烯极易在聚合物中堆叠,与聚合物相容性较差,极大地限制了石墨烯对聚合物性能的提升效果。因此,制备高性能石墨烯/聚合物复合材料的难点在于实现石墨烯的良好分散以及石墨烯与聚合物间良好的界面相互作用。本论文研究了石墨烯形貌及聚合物链结构对制备石墨烯/聚合物复合材料的的影响:一方面,选用两种尺寸的石墨粉通过改进Hummers制备两种不同形貌的氧化石墨烯纳米片,以原位悬浮聚合的方式制备了氧化石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,研究了氧化石墨烯形貌对原位聚合制得的聚合物复合材料热性能的影响;另一方面,以苯乙烯为单体,选用了两种共聚单体4-氰基苯乙烯与2-乙烯基萘,制备了三种具有不同链结构的聚合物,研究了聚合物链结构对石墨烯与聚合物之间界面相互作用的影响。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、液体核磁(¹H-NMR)、扫描电子显微镜(S...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 石墨烯概述
        1.2.1 石墨烯的结构与性质
        1.2.2 石墨烯的制备
        1.2.3 石墨烯的修饰
    1.3 石墨烯/聚合物复合材料
        1.3.1 石墨烯/聚合物复合材料的制备
        1.3.2 石墨烯/聚合物复合材料的性能
    1.4 本论文的研究目的和意义
第2章 石墨烯形貌对石墨烯/聚合物复合材料的影响
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要原料及仪器设备
        2.2.2 氧化石墨烯的制备
        2.2.3 聚合物复合材料的制备
    2.3 测试与表征
        2.3.1 透射电子显微镜(TEM)分析
        2.3.2 X射线衍射仪(XRD)分析
        2.3.3 激光显微拉曼光谱仪(Raman)分析
        2.3.4 扫描电子显微镜(SEM)分析
        2.3.5 动态热机械性能(DMA)测试
        2.3.6 热重分析(TGA)
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 氧化石墨烯的形貌与结构
        2.4.2 氧化石墨烯在聚合物中的分散
        2.4.3 氧化石墨烯/聚合物复合材料的热性能
    2.5 本章小结
第3章 聚合物链结构对石墨烯/聚合物复合材料的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要原料及仪器设备
        3.2.2 石墨烯的制备
        3.2.3 聚合物的合成
        3.2.4 石墨烯/聚合物复合材料的制备
    3.3 测试与表征
        3.3.1 透射电子显微镜(TEM)分析
        3.3.2 X射线衍射仪(XRD)分析
        3.3.3 激光显微拉曼光谱仪(Raman)分析
        3.3.4 X射线光电子能谱(XPS)分析
        3.3.5 ¹H液体核磁(¹H-NMR)分析
        3.3.6 凝胶渗透色谱(GPC)分析
        3.3.7 热失重(TGA)分析
        3.3.8 差示扫描量热(DSC)
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 石墨烯的形貌与结构
        3.4.2 聚合物分子链的结构
        3.4.3 石墨烯与聚合物的界面相互作用
    3.5 本章小结
第4章 全文结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3850771