氧化石墨烯/石墨烯量子点自组装制备亚稳态分子间复合物及其性能研究

发布时间：2021-04-02 14:15

　　近二十年来,纳米含能材料由于其在军工业与民用领域的广泛应用受到越来越多的关注,而其中亚稳态分子间复合物,又称纳米超级铝热剂以放热量大、能量释放速率快和安全性高等优点成为含能材料研究中的热点。目前,纳米超级铝热剂的制备方法主要包括:物理混合法、溶胶-凝胶法、抑制反应球磨法、自组装法、喷雾热分解法等。其中,自组装法是最常用的方法。然而,选择合适的媒介用于自组装法仍然是该领域的难点之一。氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）作为石墨烯衍生物,拥有与石墨烯相类似的单原子层结构,不仅具有大的比表面积,同时含有丰富的含氧表面功能团如环氧基、羟基和羧基,具有良好的水相分散性能,有望作为纳米超级铝热剂自组装媒介的候选材料。本文利用不同尺寸GO作为媒介,通过自组装制备纳米超级铝热剂,并研究了温度、组成配比等不同因素对其放热性能的影响。具体包括:（1）通过以纳米铝粉作为金属还原剂,氧化铜（CuO）纳米颗粒作为氧化剂,GO和GQDs（石墨烯量子点）作为自组装媒介制备得到Al/GO/CuO和Al/GQDs/CuO纳米复合物。采用差示扫描量热（DSC）对复合物的放热性能进行研究。结果表明,由二维侧向尺... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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利用分层气相沉积法制备得到的Al/CuO纳米超级铝热剂的形貌和性能表征（a）微米尺寸；（b）纳米尺寸；（c）Al/CuO纳米超级铝热剂的DSC测试曲线；（d）Al/CuO纳米超级铝热剂的DTA测试曲线，其中灰色代表微米尺寸体系，而黑色代表纳米尺寸体系[12]

图 1-2 抑制反应球磨法制备得到的 Al/CuO 纳米复合材料的 SEM 表征，其中（a）原料；（b）球磨 2 min；（c）添加 1 mL 己烷，球磨 16 min；（d）添加 8 mL 己烷，球磨 60 min[20]Figure 1-2 Backscattered electron images of Al/CuO nanocomposites prepared through ARM. (a)Original material. (b) After 2 min milling without hexane. (c) After 16 min milling with 1 mL ofhexane. (d) After 60 min milling with 8 mL of hexane.

图 1-3 溶胶-凝胶法制备得到 Al/Fe2O3纳米复合物的 TEM 表征[37]Figure 1-3 TEM images of the aerogel derived from Al/Fe2O3energetic composites; Al NPs areembedded into the Fe2O3framework.溶胶-凝胶法，不仅制备过程简单，而且金属还原剂与金属氧化物之间的相互接触程度较高。但是溶胶-凝胶法制备纳米超级铝热剂同样存在局限性，第一，在


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