毛细自组装制备石墨烯/纤维复合材料及其性能研究

发布时间：2023-08-15 18:31

　　石墨烯具有独特的结构和优异的电学、光学、力学和热学性能以及巨大的比表面积,近年来被广泛应用到各类硅基电子元件、催化剂载体、生物传感器、透明导电电极、电池材料等领域,显示出良好的应用前景。由于石墨烯电子迁移率高、导电性优良、热稳定性好、疏水亲油、耐腐蚀等优点,众多研究将石墨烯应用于涂层领域,取得了一系列具有创新性的研究成果。本文归纳介绍了石墨烯功能性涂层的制备方法及其在导电、防静电、扬声器、吸声、导热、防腐、废水处理等领域中的研究进展,根据纺织品和纤维束的结构特点,提出了毛细自组装方法,制备了石墨烯/纤维复合材料,对其浸润性和导电性能进行了研究,分别研制了石墨烯/网格布除油材料和石墨烯/玻璃纤维导电材料,具体内容如下:1.通过Hummers方法制备氧化石墨烯,配制1mg/mL氧化石墨烯的水溶液作为自组装涂层。以医用网格布为载体,通过毛细自组装的方法,经过3次组装,将氧化石墨烯组装在网格布的表面,通过水热还原的方法,制备了石墨烯包裹纤维的网格布。测试结果表明,石墨烯网格布展现出超疏水和亲油性能,其首次吸收大豆油可达自身重量的11倍。通过物理挤压油量回收率达50%,其中大约20(±2)%的回...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 石墨烯简介
        1.1.1 石墨烯的发现及发展
        1.1.2 石墨烯的结构和基本性质
    1.2 石墨烯涂层的应用
        1.2.1 石墨烯导电涂层
        1.2.2 石墨烯抗静电涂层
        1.2.3 石墨烯吸波涂层
        1.2.4 石墨烯扬声器涂层
        1.2.5 石墨烯导热涂层
        1.2.6 石墨烯防腐涂层
    1.3 石墨烯吸油材料的应用
    1.4 石墨烯导电纤维的应用
    1.5 本课题的提出与研究思路
第二章 石墨烯/网格布的制备及其吸油性能的研究
    2.1 概述
    2.2 实验部分
        2.2.1 石墨烯网格布复合材料的制备
            2.2.1.1 实验所需材料及药品
            2.2.1.2 石墨烯网格布制备过程
        2.2.2 材料表征
        2.2.3 吸油材料的制备
        2.2.4 材料性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 石墨烯/网格布形貌表征
        2.3.2 石墨烯/网格布疏水性测试
        2.3.3 石墨烯/网格吸油性能测试及毛细作用机理分析
    2.4 石墨烯涂层的作用分析
    2.5 本章小结
第三章 石墨烯/玻璃纤维的制备及其导电性能的研究
    3.1 概述
    3.2 实验部分
        3.2.1 石墨烯/玻璃纤维的制备
            3.2.1.1 实验所需材料及药品
            3.2.1.2 石墨烯/玻璃纤维制备过程
        3.2.2 材料表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 石墨烯/玻璃纤维形貌表征
        3.3.2 石墨烯/玻璃纤维结构表征
        3.3.3 石墨烯/玻璃纤维导电性能研究
    3.4 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢



本文编号：3842049