利用GO提升復(fù)合材料的力學(xué)性能是GO一個(gè)主要應(yīng)用場景,其中的關(guān)鍵是提高GO在復(fù)合材料中的分散性和調(diào)控GO與高分子基體間的相互作用38。一般而言,加入GO可以***增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度與韌性,且GO與高分子基體相容性越好,增***果越明顯;反之則效果降低,甚至?xí)档筒牧系捻g性。尤其是rGO由于官能團(tuán)較少,加入復(fù)合材料中通常在增強(qiáng)材料強(qiáng)度的同時(shí)降低韌性。不同的添加方式會(huì)導(dǎo)致不同的效果。原位聚合的方法既可以提高GO在高分子基體中的分散性,又能保證GO與高分子基體之間較好的化學(xué)鍵合;溶液共混法制備的復(fù)合材料中,GO分散性較好,但界面較難調(diào)控;熔融共混法中GO較難分散并不容易控制界面,得到的復(fù)合材料性能不易控制。氧化石墨易于接枝改性,可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)合。制備石墨烯復(fù)合材料什么價(jià)格
氧化石墨烯(GO)是化學(xué)氧化法制備石墨烯的一種中間產(chǎn)物,具有SP2(C=O、C=C等)和SP3(C-C、C-O-C、C-OH等)雜化結(jié)構(gòu),表面帶有大量的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán),這些含氧官能團(tuán)豐富了其表面活性,賦予了GO更多有趣的理化和生物學(xué)特性。GO具有以下特性:(1)良好的親水性,由于GO表面帶有大量的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán),使片層間存在靜電斥力,因此可以很好的分散在水中;(2)具有較大的比表面積(2630m2/g),賦予GO超高的載藥能力;(3)獨(dú)特的兩親性,由于同時(shí)含有疏水性的平面與親水性的邊緣,使其具有特殊的表面性質(zhì),疏水***物和染料可通過π-π堆積或疏水作用等對GO進(jìn)行非共價(jià)修飾而負(fù)載,而含氧官能團(tuán)等親水性邊緣可為功能化修飾提供活性位點(diǎn);(4)固有的光學(xué)性質(zhì)及光熱轉(zhuǎn)換能力,使GO不僅能實(shí)現(xiàn)***細(xì)胞的生物成像,還能在***水平上實(shí)現(xiàn)光熱***;(5)優(yōu)異的機(jī)械性能,可以改善生物支架材料的空隙結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能,包括抗壓強(qiáng)度和抗曲強(qiáng)度,而且可以加強(qiáng)支架的生物活性?;谶@些特性,GO已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和復(fù)合材料等研究領(lǐng)域,尤其在藥物載體、生物成像、**的光熱***及組織再造工程等方面表現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。內(nèi)蒙古石墨烯復(fù)合材料制造氧化石墨烯分散液為棕黑色溶液。
石墨烯材料可以應(yīng)用于阻燃橡膠領(lǐng)域。由于石墨烯是一種特殊材料,屬于二維片層結(jié)構(gòu),石墨烯與橡膠的結(jié)合,具有一定的嚴(yán)密性,可以產(chǎn)生十分嚴(yán)密的物理隔絕層,對橡膠來說,其具備更強(qiáng)的阻燃性,可以更加***地應(yīng)用到日常生活中。其次,石墨烯與橡膠的嵌合,可以起到隔絕的效果,在樹脂中摻雜石墨烯,其產(chǎn)生的物理反應(yīng)是產(chǎn)生一層保護(hù)膜,隔絕與空氣的接觸,從而起到阻燃的作用。第三,石墨烯材料的應(yīng)用,可以避免在高溫條件下產(chǎn)生反應(yīng),在化學(xué)反應(yīng)的條件下,可以形成阻燃層,產(chǎn)生阻燃的效果。
在非導(dǎo)電聚合物基體中加入導(dǎo)電填料通常能使聚合物表現(xiàn)出一定的導(dǎo)電性,而且聚合物導(dǎo)電性隨著填料含量的增加呈現(xiàn)出一種非線性的提高。當(dāng)在填料添加量達(dá)到某一個(gè)數(shù)值,即逾滲閾值時(shí),這些填料能在基體中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),使復(fù)合材料的導(dǎo)電性能大幅度增強(qiáng)。因此,石墨烯本身良好的導(dǎo)電性以及寬高比決定了它可以作為一種理想的無機(jī)相來制備導(dǎo)電復(fù)合材料。相比于對石墨烯基復(fù)合材料導(dǎo)電性能的研究,對聚合物/石墨烯復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的研究要少很多,這可能是由于在碳納米管增加聚合物導(dǎo)熱性能的研究中效果不甚理想的緣故。不同于導(dǎo)電性的增強(qiáng),好的導(dǎo)熱性需要很強(qiáng)聚合物與填料之間的結(jié)合力。因此,原位聚合法在制備導(dǎo)熱性能良好的復(fù)合材料時(shí)具有一定的優(yōu)勢。導(dǎo)熱型石墨烯,外觀為黑色粉末。
除作為添加劑增強(qiáng)聚合物性能外,氧化石墨烯也可單獨(dú)作為一種功能材料使用。如氧化石墨烯可作為活性吸附劑吸附廢氣,Bandosz課題組報(bào)道了氧化石墨烯對氨氣有效的吸附。氧化石墨烯也同樣在生物領(lǐng)域表現(xiàn)出了重要的應(yīng)用價(jià)值,它能作為一種新型的分子探針有效地檢測生物分子。Yang等人研究了氧化石墨烯作為藥物載體對阿霉素(DXR)的負(fù)載及可控釋放,他們發(fā)現(xiàn)阿霉素通過π-π共軛作用吸附于氧化石墨烯上,并且通過調(diào)節(jié)體系的pH值可以對阿霉素的釋放進(jìn)行調(diào)控,證明了氧化石墨烯在藥物控制釋放領(lǐng)域的潛力。**近,Ruoff課題組開發(fā)了一種以氧化石墨烯為結(jié)構(gòu)單元的新型類似于紙材料,他們通過將氧化石墨烯的水溶液在微孔濾膜上過濾,得到了這種氧化石墨烯紙。這種材料具有規(guī)整的互鎖式排列結(jié)構(gòu),楊氏模量可高達(dá)40GPa,可有望廣泛應(yīng)用于電子元件,可控透氣性膜等領(lǐng)域。由于石墨烯獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)及良好的導(dǎo)電性,因此石墨烯很有可能成為組成納米電子器件的比較好材料。全國制備石墨烯復(fù)合材料有哪些
氧化石墨易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液,易于成膜。制備石墨烯復(fù)合材料什么價(jià)格
石墨烯表面呈惰性,不含任何活性基團(tuán),所以與聚合物基體之間的作用力非常小,同時(shí)對加工處理也造成了一定的困難。而氧化石墨烯表面由于大量的親水基團(tuán),因此與大多數(shù)非水溶性的聚合物也會(huì)發(fā)生不相容的情況。因此,對石墨烯以及氧化石墨烯進(jìn)行表面改性是制備聚合物/石墨烯復(fù)合材料過程中經(jīng)常會(huì)采用的一個(gè)步驟。由于氧化石墨烯表面含有豐富的羧基、羥基以及環(huán)氧等基團(tuán),可以通過多種化學(xué)反應(yīng)以這些活性基團(tuán)為反應(yīng)點(diǎn)對石墨烯進(jìn)行改性,因此利用氧化石墨烯為前驅(qū)體制備共價(jià)改性石墨烯是目前**常用的一種方法。制備石墨烯復(fù)合材料什么價(jià)格