多孔石墨烯薄膜的制备及其电磁屏蔽性能研究

发布时间：2023-04-09 16:02

　　随着电子通讯技术的的快速发展,电磁波污染日益严重,危害着人类的健康和相此能电磁屏蔽材料的研发得到了前所未有的重视。高磁导率的铁磁材料易引发磁损耗,常被用于低频范围内的屏蔽,而具有良好导电性的金属则适合用于高低频电磁场以及静电场的屏蔽,然而其密度大、易腐蚀,难以满足不断增长的实际应用需求。为了制备兼具屏蔽效率高、重量轻、柔性好等性能的新型电磁屏蔽材料,我们以氧化石墨烯(GO)为构筑单元,设计并制备了具有大量泡孔结构的多孔薄膜。研究表明,多孔结构的石墨烯薄膜具有明显的优势:(1)成本低;(2)密度小;(3)电磁屏蔽效能高,实现了石墨烯薄膜材料的轻量化和电磁屏蔽功能化。主要研究内容如下:1.高温还原法制备石墨烯多孔膜。我们利用GO的自组装性,通过真空抽滤法诱导GO片层有序堆叠,对得到的GO薄膜进行2800℃高温处理,从而制备出低密度(～54 mg cm-3)、高导电(～2.4×104 S m-1)、高屏蔽(～190 μm,98 dB)、高比屏蔽(1815 dB cm3 g-1)、并具有一定强度(5.1MPa)的自支撑石墨烯多孔薄膜。除了对比化学和高温两种还原方式得到的石墨烯薄膜的结构和性能,...

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摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 石墨烯概述
        1.1.1 石墨烯
        1.1.2 石墨烯结构和特性
            1.1.2.1 石墨烯的结构
            1.1.2.2 石墨烯的特性
        1.1.3 石墨烯的制备
            1.1.3.1 微机械剥离法
            1.1.3.2 化学剥离法
            1.1.3.3 电化学剥离法
            1.1.3.4 外延生长法
            1.1.3.5 化学气相沉积法(CVD)
            1.1.3.6 氧化还原法
    1.2 氧化石墨烯薄膜的制备
        1.2.1 LB(Langmuir-Blodgett)制膜技术
        1.2.2 气液界面组装法
        1.2.3 旋涂法
        1.2.4 真空抽滤法
    1.3 氧化石墨烯薄膜的还原方法
        1.3.1 电化学还原法
        1.3.2 微波还原法
        1.3.3 化学还原法
        1.3.4 热还原法
    1.4 石墨烯膜的应用
        1.4.1 电子器件领域
        1.4.2 能源领域
        1.4.3 污水处理领域
        1.4.4 传感器领域
        1.4.5 电磁屏蔽领域
    1.5 石墨烯多孔薄膜的研究意义、目的和主要内容
        1.5.1 研究意义和目的
        1.5.2 研究的主要内容
第二章 高温还原法制备多孔石墨烯薄膜及其性能研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 样品测试方法
        2.2.4 样品的制备
            2.2.4.1 氧化石墨的制备
            2.2.4.2 GO薄膜的制备
            2.2.4.3 GO薄膜的还原
            2.2.4.4 石墨烯薄膜的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 原料结构和薄膜组成表征
        2.3.2 形貌表征
        2.3.3 薄膜性能
    2.4 本章小结
第三章 PS微球模板法制备多级孔石墨烯薄膜及其性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 样品测试设备
        3.2.4 样品测试方法
        3.2.5 样品的制备
            3.2.5.1 氧化石墨的制备
            3.2.5.2 不同粒径的PS微球的制备
            3.2.5.3 PS/GO复合薄膜的制备
            3.2.5.4 PS/GO复合薄膜的还原
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 GO和PS微球的结构和形貌
        3.3.2 不同PS微球粒径的多级孔薄膜
            3.3.2.1 PS/GO薄膜形貌表征
            3.3.2.2 PS/G多孔薄膜的形貌表征
            3.3.2.3 多级孔薄膜的组成表征
            3.3.2.4 多级孔薄膜的性能
        3.3.3 不同PS微球含量的多级孔薄膜
            3.3.3.1 PS/GO薄膜形貌
            3.3.3.2 多级孔薄膜形貌
            3.3.3.3 多级孔薄膜性能
    3.4 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢
研究成果和发表的学术论文
作者和导师简介
附件



本文编号：3787323