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氧化石墨-酚醛树脂包覆阻燃可发性聚苯乙烯

中国塑料 2014年第8期28卷 31-35页

作者：王雅珍张永胜陈国力孙兆洋常海洋齐齐哈尔大学材料科学与工程学院黑龙江齐齐哈尔161006

将石墨进行氧化处理得到氧化石墨(GO),采用GO与酚醛树脂(PF)进行原位插层聚合,得到体系均一稳定含氧化石墨的酚醛树脂(GP)。将GP作为阻燃型包覆剂包覆在预发泡的可发性聚苯乙烯(EPS)表面,得到阻燃性EPS保温板,并对材料的阻燃性能、保温... 详细信息

将石墨进行氧化处理得到氧化石墨(GO),采用GO与酚醛树脂(PF)进行原位插层聚合,得到体系均一稳定含氧化石墨的酚醛树脂(GP)。将GP作为阻燃型包覆剂包覆在预发泡的可发性聚苯乙烯(EPS)表面,得到阻燃性EPS保温板,并对材料的阻燃性能、保温性能及力学性能等进行测试。结果表明,GP能明显提高EPS的阻燃性能,但在GP或GO用量较多时,材料的保温性能和力学性能均有所下降。

关键词：聚苯乙烯酚醛树脂氧化石墨保温板阻燃

Ni(NO_3)_2浓度对Ni/还原氧化石墨微观结构及微波吸收性能的影响

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无机材料学报 2016年第11期31卷 1223-1229页

作者：祝海杨丽刘洪波陈惠夏笑虹湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

以Ni(NO_3)_2为Ni源,利用液相浸渍法在氧化石墨层间吸附Ni^(2+),通过H2热还原制备出Ni/还原氧化石墨纳米复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及网络矢量分析仪等对样品的结构及性能进行分析和表征,研究了Ni(NO_3)_2浓... 详细信息

以Ni(NO_3)_2为Ni源,利用液相浸渍法在氧化石墨层间吸附Ni^(2+),通过H2热还原制备出Ni/还原氧化石墨纳米复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及网络矢量分析仪等对样品的结构及性能进行分析和表征,研究了Ni(NO_3)_2浓度对材料微观形貌及电磁性能的影响。结果表明,所制备材料为纳米级Ni颗粒与RGO的复合体,具有优良的微波吸收性能;当Ni(NO_3)_2浓度为1.5 mol/L时,材料电磁吸收性能最佳,在2~18 GHz频率范围内,材料厚度为2 mm时,反射损耗(RL)小于–5 d B的频率范围可达9 GHz,RLmax可达–40 d B。

关键词： Ni 氧化石墨纳米复合材料微波吸收

聚吡咯/氧化石墨复合材料的制备及其电容性能

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复合材料学报 2016年第3期33卷 572-579页

作者：付长璟李爽宋春来刘丽来赵伟玲黑龙江科技大学材料科学与工程学院哈尔滨150022

以氧化石墨为载体,采用木质素磺酸钠作为掺杂剂,氯化铁作为氧化剂,引发吡咯单体在氧化石墨层发生化学原位聚合反应,制备了聚吡咯(PPy)/氧化石墨复合材料。通过XRD、FTIR和SEM分析分别对复合材料的物相组成、结构和微观形貌进行了表征,通... 详细信息

以氧化石墨为载体,采用木质素磺酸钠作为掺杂剂,氯化铁作为氧化剂,引发吡咯单体在氧化石墨层发生化学原位聚合反应,制备了聚吡咯(PPy)/氧化石墨复合材料。通过XRD、FTIR和SEM分析分别对复合材料的物相组成、结构和微观形貌进行了表征,通过TGA分析研究了复合材料的热稳定性,采用恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱等方法测试分析其电化学性能。研究表明:采用化学原位聚合的方法合成的PPy/氧化石墨复合材料具有"层-球"状的"三明治"型微观结构,以便形成良好的导电网络,其结晶度高、排列规整、缺陷少,复合材料中吡咯单体通过N—H键与氧化石墨的含氧官能团发生键合。PPy/氧化石墨复合材料新颖的微观结构和良好的化学键合状态使其表现出优异的电容性能。在电流密度分别为0.5、1.0、2.0和5.0A/g时的比电容分别为500、460、427和396F/g;经过1 000次恒电流(2.0A/g)充放电循环后,PPy/氧化石墨复合材料的比电容保持率为97.2%。

关键词：聚吡咯氧化石墨层状结构原位聚合电性能

氧化石墨制备温度对石墨烯结构及其锂离子电池性能的影响

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物理学报 2012年第15期61卷 401-406页

作者：黄乐旭陈远富李萍剑黄然贺加瑞王泽高郝昕刘竞博张万里李言荣电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054

采用改进的Hummers法,以石墨粉为原料制备氧化石墨,然后使用微波还原法制备石墨烯,最后以石墨烯作为负极材料组装锂离子电池.系统的研究了高温氧化阶段中温度对氧化石墨的氧化程度、石墨烯的还原程度和比表面积以及锂离子电池性能的影响... 详细信息

采用改进的Hummers法,以石墨粉为原料制备氧化石墨,然后使用微波还原法制备石墨烯,最后以石墨烯作为负极材料组装锂离子电池.系统的研究了高温氧化阶段中温度对氧化石墨的氧化程度、石墨烯的还原程度和比表面积以及锂离子电池性能的影响.利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、BET测量仪对氧化石墨和石墨烯的微观结构及比表面积等进行测试和表征.XRD,XPS及电化学测试的结果显示当高温阶段氧化温度为90℃时,氧化石墨的氧化程度最高,相应的石墨烯也具有最高的还原程度和最大的比表面积423.2 m^2/g,同时石墨烯锂离子电池也具有更好的性能:首次放电比容量为1555.5 mAh/g,充电容量为1024.6 mAh/g,其循环放电比容量达到600 mAh/g.

关键词：氧化石墨石墨烯结构锂离子电池电化学性能

氧化石墨在H_2还原过程中的结构与性能变化

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中国有色金属学报 2005年第6期15卷 940-945页

作者：邹艳红刘洪波傅玲陈宗璋湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 湖南大学化学化工学院长沙410082

对氧化石墨进行了热解和H2还原处理,通过元素分析、X射线衍射分析、傅立叶变换红外光谱仪(FT IR)分析和粉末电阻率测定,初步探讨了氧化石墨的分子组成、官能团、晶体结构和电导率随还原温度的变化规律。结果表明:对经220℃热处理的热解... 详细信息

对氧化石墨进行了热解和H2还原处理,通过元素分析、X射线衍射分析、傅立叶变换红外光谱仪(FT IR)分析和粉末电阻率测定,初步探讨了氧化石墨的分子组成、官能团、晶体结构和电导率随还原温度的变化规律。结果表明:对经220℃热处理的热解氧化石墨进行H2还原处理时,随着还原温度的升高,还原氧化石墨中氧元素的质量百分含量减小,晶体结构逐渐回复为石墨的晶体结构,但存在明显的晶粒细化现象;随温度的升高,还原氧化石墨的电导率增大,并在500℃时达到最大值6.67S/cm;当还原温度超过500℃时,由于层间距增大及晶粒进一步细化,其电导率又逐渐降低;热解氧化石墨在H2中的还原过程可以分为两个阶段,第Ⅰ阶段主要发生—CO基团和C—OH基团的还原反应,第Ⅱ阶段残余的C—OH基团被还原。

关键词：氧化石墨还原晶体结构电导率

壳聚糖/氧化石墨/SiO2薄膜的制备及吸附性能

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人工晶体学报 2019年第6期48卷 1163-1171页

作者：高奕红王珊邓玲娟马占营范广来鑫咸阳师范学院化学与化工学院

用溶胶凝胶法制备了两种壳聚糖/氧化石墨/SiO2膜(壳聚糖和正硅酸乙酯的质量比分别为接近于1和小于1,且加入氧化石墨的量相同)。通过红外光谱、X-射线衍射、差示扫描量热、扫描电镜对产物进行了表征。测定了膜的溶胀度、含水量和交联度... 详细信息

用溶胶凝胶法制备了两种壳聚糖/氧化石墨/SiO2膜(壳聚糖和正硅酸乙酯的质量比分别为接近于1和小于1,且加入氧化石墨的量相同)。通过红外光谱、X-射线衍射、差示扫描量热、扫描电镜对产物进行了表征。测定了膜的溶胀度、含水量和交联度。用甲基橙水溶液模拟工业染料废水,通过反应时间、浓度、酸碱性、温度的影响来讨论两种壳聚糖/氧化石墨/SiO2的吸附性能大小,得出壳聚糖与正硅酸乙酯的质量比接近1的吸附性能优于质量比小于1的,在25℃,甲基橙溶液浓度为20mg/L,pH值为3,吸附90min时可达到吸附平衡,且吸附量为110.29mg/g,吸附符合Langmuir吸附模型和拟二级动力学模型。

关键词：甲基橙壳聚糖氧化石墨吸附 SiO2

氧化石墨热解炭与硬炭作锂（钠）离子电池负极材料的研究

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氧化石墨热解炭与硬炭作锂（钠）离子电池负极材料的研究

作者：宋怡楠河北大学

学位级别：硕士

首先在0℃低温及浓硫酸、浓硝酸强氧化剂的条件下,对石墨进行氧化插层,将得到的氧化石墨进行不同温度的热解还原处理,所得产物用于锂离子电池负极材料;其次通过商品化的硬炭,将其应用于锂（钠）离子电池负极材料。对热解还原低温制备的... 详细信息

首先在0℃低温及浓硫酸、浓硝酸强氧化剂的条件下,对石墨进行氧化插层,将得到的氧化石墨进行不同温度的热解还原处理,所得产物用于锂离子电池负极材料;其次通过商品化的硬炭,将其应用于锂（钠）离子电池负极材料。对热解还原低温制备的氧化石墨及硬炭两种炭材料采用X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、氮气吸脱附测试（BET）以及拉曼光谱测试（Raman）等手段,进行结构表征;利用恒电流充放电、循环伏安和阻抗测量技术对两种炭材料的电化学性能进行了测试。结果表明:低温制备的氧化石墨与改进的Hummers法不同。低温制备的氧化石墨其XRD图谱在23.05°处的峰较宽,层间距（0.748 nm）也小于改进的Hummers法制得的氧化石墨（0.771 nm）,但与原始石墨尖峰以及改进Hummers法制备的氧化石墨相比,强度明显减弱,微晶基面堆积厚度Lc（Lc=Kλ/βcosθ）也明显降低,片层数减少。随着热解温度的升高,层间水分子以及含氧官能团被逐渐去除,呈现氧化石墨态向类石墨态转变的过渡态。在范德华力的作用下,层间距逐渐变小,片层堆叠在一起,微晶基面的堆积厚度Lc逐渐变大,（002）峰由宽变尖锐且向右移。对于不同温度热解的产物来说,随着含氧官能团的逐渐去除,碳平面边缘的扭曲以及化学处理引起结构的缺陷,很难恢复到石墨原有的完整晶体结构。在电化学性能的测试过程中,当电流密度为30 m A/g时,LTGO-250的首次嵌锂容量最高（1816.9 m Ah/g）,可逆容量（715.4 m Ah/g）最大,这得益于较大的层间距及较小的微晶尺寸,为锂离子提供了更多的活性位;LTGO-800与石墨的层间距相同,但是其在小电流密度（30m A/g）充放电过程中,首次可逆容量为（477.3m Ah/g）高于石墨负极的理论值（372 m Ah/g）。在大电流密度（1A/g）充放电过程中,几种样品的容量都有很大的衰减,LTGO-400和LTGO-800的容量保持率为30%和32%;在100 m A/g电流密度下循环50次的过程中,几种样品的容量都保持在200 m Ah/g左右,其中LTGO-400的可逆容量最高,保持在600 m Ah/g左右,容量保持率为99%。硬炭呈现出无序乱层多孔结构,比表面积为2.2 m2/g,平均孔径为11.3 nm,层间距（0.38 nm）远大于石墨（0.335nm）负极材料。该硬炭材料表现出良好的嵌入与脱嵌锂（钠）的容量、倍率性能和良好的循环性能。在20 m A/g电流密度下,首次嵌钠比容量为361.7m Ah/g,脱钠比容量为259.8 m Ah/g,首次效率为72%;首次嵌锂比容量为358.1 m Ah/g,脱锂比容量为213.2 m Ah/g,首次效率为59%。在倍率性能测试方面,从20 m A/g上升到1 A/g电流密度,钠离子电池的可逆容量从262.7 m Ah/g降低到32.9 m Ah/g,容量保持率为12.5%;对于锂离子电池,容量从273m Ah/g降低到138.8 m Ah/g,容量保持率为50.8%,这主要是由于钠的半径比锂大,导致阻抗较大,使得钠离子电池的容量衰减较为明显。当电流密度再次上升为20 m A/g时,钠离子电池的容量上升到230 m Ah/g,锂离子电池的容量则上升为359.1 m Ah/g。在40 m A/g电流密度下,锂离子电池与钠离子电池循环100次的比容量分别保持在260 m Ah/g和250 m Ah/g,容量保持率都为99%。

关键词：氧化石墨热解硬炭负极锂离子电池钠离子电池

环氧树脂/氧化石墨纳米复合物的等温固化行为研究

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高分子学报 2012年第1期22卷 25-32页

作者：仇士龙王玉婷王成双袁钻如黄玉安谢鸿峰程镕时南京大学化学化工学院教育部介观化学重点实验室高分子科学与工程系南京210093 南京大学现代分析中心南京210093 南京工程学院材料工程系南京211167 华南理工大学材料学院广州510640

用示差扫描分析仪(DSC)研究了氧化石墨(GO)对N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷环氧树脂(TGDDM)/4,4'-二氨基二苯基砜(DDS)体系的等温固化反应的影响,用X射线光电子能谱仪(XPS)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了GO上存在... 详细信息

用示差扫描分析仪(DSC)研究了氧化石墨(GO)对N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯基甲烷环氧树脂(TGDDM)/4,4'-二氨基二苯基砜(DDS)体系的等温固化反应的影响,用X射线光电子能谱仪(XPS)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了GO上存在的官能团及其对TGDDM/DDS体系固化行为的影响,用热失重分析仪(TGA)研究了天然石墨和GO的热力学稳定性.XPS、FTIR和TGA结果表明,GO上存在的大量羟基、羧基、环氧基等官能团能够影响环氧树脂的固化行为.DSC研究发现,环氧树脂/氧化石墨纳米复合物的固化反应属于自催化类型,随着GO含量的增加,达到最大反应速率的时间不断减小,初始反应速率不断增大,这说明GO对环氧树脂的固化反应有促进作用.Kamal模型计算得到的结果表明,随着GO含量的增加自催化反应初期阶段表观活化能E1先减小再增大,而自催化反应结束后表观活化能E2略微减小.经Kamal模型扩散控制函数修正后,整个固化过程中拟合得到的结果与实验数据相当吻合.以上结果说明,少量的GO对TGDDM/DDS体系的固化反应起着催化作用.

关键词：氧化石墨环氧树脂纳米复合物固化动力学

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氧化石墨/聚合物复合材料的热电性能研究

氧化石墨/聚合物复合材料的热电性能研究

作者：赵媛北京化工大学

学位级别：硕士

相比无机半导体热电材料,有机高分子材料资源丰富,易于加工成型,密度低且不易被腐蚀,尤其是低热导率的特点为其在热电材料的应用领域开拓了空间。本文全面调研了有关热电材料的公开文献,评述了有机聚合物及其复合材料在热电材料领域的... 详细信息

相比无机半导体热电材料,有机高分子材料资源丰富,易于加工成型,密度低且不易被腐蚀,尤其是低热导率的特点为其在热电材料的应用领域开拓了空间。本文全面调研了有关热电材料的公开文献,评述了有机聚合物及其复合材料在热电材料领域的研究进展。本文分别以绝缘高分子尼龙6,导电高分子聚苯胺及聚吡咯为基体,以氧化石墨为填料,制得了氧化石墨／尼龙6,氧化石墨／聚苯胺及氧化石墨／聚吡咯复合材料。同时,以热膨胀氧化石墨得到的导电纳米石墨微片为填料制得纳米石墨微片／聚苯胺复合材料。本文探讨了上述四种复合材料的热电性能,并试验了还原处理对氧化石墨／聚苯胺复合材料热电性能的影响。本文证实,氧化石墨在氧化石墨／尼龙6复合材料的制备过程中因高温条件被还原为导电填料,致使尼龙6从绝缘体转变为半导体,从而尼龙6的热电性能被极大程度地改良,热电优值达到9.45x10-6;氧化石墨因与单体间存在相互作用力而分别对苯胺和吡咯的聚合过程发挥着模板作用,使得分子链有序地生成及堆积,载流子迁移率增大,故电导率和Seebeck系数同时增大。复合材料仍然维持着各自基体低热导率的特性,热电优值分别达到4.86x10-4和7.66x10-4;纳米石墨微片可以提高聚苯胺基体的热电性能,但是所得复合材料不及氧化石墨／聚苯胺复合材料的热电性能;氧化石墨／聚苯胺复合材料经还原处理后表现出下降的热电性能,归因于聚苯胺氧化水平及质子酸掺杂水平降低引起的电导率的降低。本文证实了氧化石墨作为一种二维结构的功能性材料,不仅自身的模板作用可以改良有机高分子基体的热电性能,而且经历还原处理后可变为导电填料以改良基体热电性能。

关键词：热电性能氧化石墨尼龙6 聚苯胺聚吡咯复合材料