改性石墨烯基驱动器的设计及气/液驱动的运动性能

发布时间：2024-05-18 03:51

　　智能驱动材料是具有响应特征的高效能量转换材料,探索简易制备且具有快速响应特性的新型智能驱动器具有挑战性。本文以改性氧化石墨烯(GO)为前驱体,通过结构自组装设计出氧化石墨烯/醋酸纤维素(GO/CA)复合驱动器和球状石墨烯(RGO)迷你马达,并针对所得材料在有机气体或溶液驱动下的运动情况和水中的油品吸附性进行研究。主要内容如下:1.采用层层自组装的方法,在柔性商业CA聚合物膜基底上组装GO膜,构筑GO/CA双层驱动器,研究其对丙酮蒸气响应的性质。通过改变GO薄膜的厚度和GO/CA驱动器的长度,可调节GO/CA驱动器在丙酮蒸气中的弯曲角度。研究表明,长度为30 mm且GO膜厚度为29μm的GO/CA驱动器在丙酮蒸气中,19 s内可表现出720°的大弯曲角度,并且在空气中38 s内恢复至初始状态。提出了GO/CA双层驱动器的弯曲机理,即CA聚合物在丙酮蒸气中具有膨胀效应,而GO膜具有阻隔气体的功能,从而产生不对称弯曲。设计的驱动器对不同有机蒸气显示出不同的弯曲角度,这与聚合物和有机溶剂的溶解度参数值差有关。利用驱动器设计的各种设备来演示动态过程,展示出GO/CA驱动器在智能驱动材料应用中的巨...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1石墨烯的单层结构示意图及其衍生物[1]

氧化石墨烯概述aphene）是由紧密堆积的碳原子组成的具有单层二维蜂是构筑以双键相连的sp2杂化碳的基本结构单元，如富其结构非常稳定，单层石墨烯是迄今所发现的最薄的二度，只有0.335nm。石墨烯单原子层的特殊结构赋予其高的强度和良好的韧性，是钢硬度的100多倍，但又可....

图1.2氧化石墨还原法制备石墨烯过程示意图

图1.2氧化石墨还原法制备石墨烯过程示意图[7]ematicillustrationofthepreparationofRGObyreductionof和石墨烯宏观体简介改性氧化衍生物——GO在极性溶剂中特别是在水液的湿法加工提供了极大的便利。、羧基等丰....

图1.3具有不同排列方向的CNT复合条带的制备及向光弯曲示意图

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图1.4（a）碳纳米管/聚二甲基硅氧烷电热制动器的制备示意图；（b）基于夹层结构组合的可扭转驱动器的示意图

4（a）碳纳米管/聚二甲基硅氧烷电热制动器的制备示意图；（b）基于夹层结构组合的可扭转驱动器的示意图[30]Fig.1.4(a)SchematicdiagramofpreparationofCNT/polydimethylsiloxaneactuator;(b....

本文编号：3976412