石墨烯与MXene的制备及石墨烯改性涂料性能的研究

发布时间：2021-12-23 04:26

　　自石墨烯发现以来备受瞩目,并且其生产已经达到规模化、产业化,根据石墨烯层数主要可以分为单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯。石墨烯的优异性能:高强度（110GPa）、电子迁移率高（200000cm2/V·S）,导热率高（3000～5000W/m·K）、比表面积大（2630m2/g）等。虽然相比较其他国家来说,我国的石墨烯复合产品较少,综合应用方面也相对落后,但是石墨烯这些优异的性能仍使得石墨烯在能源化工、电子元件、生物医药和航空航天等领域逐渐的发展起来。随着国家对“资源节约型、环境友好型”的环保政策提出,在涂料行业中,由于粉末涂料环保无污染的特点,受到人们的关注。粉末涂料是新型全固体粉末状涂料,它的特点是不含溶剂、没有污染、可以回收利用、生态环保、节约资源、可循环利用等。为使材料适应各种特殊场所,例如防火、防水、防静电、导电、发光、耐高温等条件,粉末涂料功能化生产应用有着巨大的潜力。本文利用石墨烯的优异性能,对高分子粉末涂料进行功能化。主要研究工作以及取得的成果如下:（1）利用机械剥离法制备石墨烯。本文中的石墨烯是利用一种新型绿色的机械剥离方法制备得到。主要步骤是在合金板上生长超硬微粒制... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１石墨烯、石墨、碳纳米管、富勒烯??Ｆｉｇ．?１?Ｇｒａｐｈｅｎｅ，?ｇｒａｐｈｉｔｅ，?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅ，?ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ??

石墨烯基本结构单元是苯六元环，单个六元环在二维平面交替连接可形成单??层石墨烯，其厚度只有一个碳原子直径大小，即约０．３３５ｎｍ，每个晶胞由晶格矢??量ａｉ和ａ２定义每个晶胞内两个碳原子，分别位于Ａ和Ｂ的晶格是上，如图２所??示。碳原子之间通过ｓｐ２杂化方式成键，碳－碳键长为０．１４２ｎｍ，每个碳原子的三??个ｓｐ２轨道分别与三个相邻碳原子的ｓｐ２杂化轨道形成〇键，剩下一个ｐ轨道相??互交叠形成７ＷＩ共轭体系［１］。单层石墨烯以ＡＢ堆垛，ＡＡ堆垛等形式可组成双??层石墨烯，同理３￣１０层的单层石墨烯可堆垛构成少层石墨烯。??２??

（ＣＳ）和葡聚糖（Ｄｅｘ）修饰ＧＯ实现抗癌药物的输送应用，制得ＧＯ－ＣＳ?／Ｄｅｘ纳米复??合材料直径约３００＿，厚度６０ｎｍ，抗癌药物盐酸阿霉素（ＤＯＸ）通过７ｉ－Ｊｔ堆叠??和静电吸引被加载到ＧＯ－ＣＳ?／Ｄｅｘ表面，图３是ＧＯ－ＣＳ?／Ｄｅｘ制备以及ＤＯＸ加载??过程示意图。ＤＯＸ加载的ＧＯ－ＣＳ?／Ｄｅｘ对ＰＨ有极好敏感性，在酸性环境中的??ＤＯＸ释放加速。使用ＣＳ和Ｄｅｘ功能化修饰后不仅提高了?ＧＯ和ＤＯＸ的分散性，??而且降低了?ＧＯ非特异性蛋白质吸附，这些特点可用于生物医学用来治疗癌症。??ｇ．：ｒ：…．??嫩齡＿?ＧＯ＂ｃｓ??ＧＯ??Ｄｅｘ??Ｖ??．?．．．．．．．．－?．?Ｇ〇．ｃＳ．？ｅｘ??響遲？以?ＤＯＸ?…Ｈ??ＤＯＸ?ｌｏａｄｉｎｇ??图３?ＧＯ－ＣＳ?／Ｄｅｘ的制备以及ＤＯＸ加载过程示意图［３４］??Ｆｉｇ．?３?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＧＯ－ＣＳ／Ｄｅｘ?ａｎｄ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＤＯＸ?ｌｏａｄｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ［３４］??２）非共价键修饰??共价键修饰石墨稀通常使石墨稀的结构破坏，从而影响石墨稀固有的导电性??能、机械性能、热力学性能等。而非共价键改性石墨烯，可很大程度的保持石墨??烯原有性能，因此非共价改性石墨烯备受关注。??（１）纳米粒子修饰??石墨烯理论表面积是２６３０?ｍ２／ｇ，通过表面吸附的形式，可以轻易与纳米粒??子颗粒与复合起来


本文编号：3547780