聚合物/石墨烯复合材料的研究进展
2018-03-28宋波
山东化工 2018年1期
宋 波
(江门职业技术学院,广东 江门 529000)
石墨烯从2004年发现到如今成为研究热点、产业热点,仅仅10多年时间。美国、欧盟、英国、法国等发达国家己投入巨资开展石墨烯的基础研究并对石墨烯产业进行培育。中国也将石墨烯列入国家重点基础研究发展计划(973计划)和国家高技术研究发展计划(863计划)进行重点支持,并成为全球在石墨烯产能投资上最为积极的国家。在过去几年间,大量政府和私人投资者的资金投入了石墨烯行业。
石墨烯的力学性能优异,导电导热性能佳,比表面积大,可用于制备纳米复合材料。少量的石墨烯既能大幅度提高聚合物力学、电学及其他性能,聚合物/石墨烯复合材料已成为材料科学领域中的热点。
1 研究进展
按照石墨烯层数的不同,可将石墨烯分为四种:单层石墨烯(1~2层)、少层石墨烯(1~5层)、多层石墨烯(5~10层)和石墨烯微片(大于10层,小于100 nm)四种。价格方面每一种均比前一种低数倍。由于石墨烯微片的纳米特性己比较少,目前主要用于一种普通的导热填料。
由于石墨烯是由稳定化学键合的苯六元环组合而成的二维晶体,化学稳定性高,表面惰性,与其他介质相互作用较弱。而且石墨烯片与片之间存在较强的范德华力,很容易团聚,使其难溶于水和有机溶剂,这极大影响了石墨烯的进一步研究和应用。而氧化石墨烯表面含有大量的含氧官能团,如羟基、羧基、环氧等,这些含氧官能团使得石墨烯的改性与修饰成为可能[1-2];……
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