内蒙古新型氧化石墨烯材料
关键词: 内蒙古新型氧化石墨烯材料 氧化石墨烯
2024.11.05
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光-热能量转换是石墨烯相变复合材料目前应用*****的一个领域。杨鸣波教授团队[63]通过化学气相沉积(CVD)制备出了具有互连网络的石墨烯泡沫(GF),用于制备复合相变材料的三维骨架。研宄发现,这种相变复合材料的热导率比纯相变材料高744%,且具有很高的光-热转换效率,表明其在太阳能利用和存储中的巨大潜力。**近,他们团队[64]通过冷冻铸造法制备了三维石墨烯网络,与聚乙二醇(PEG)复合后得到具有出色的形状稳定性以及高储能密度的石墨烯相变复合材料。在100mWcnr2的模拟太阳光下照射20分钟,相变复合材料的温度迅速升高,比较高可达到约70°C,而纯PEG的温度*为55.4°C,无法完成相变过程。关闭模拟光源后,相变复合材料的温度急剧下降,当温度到达结晶点附近时,将出现另一个平台,**着热能的释放过程。实验结果表明,与纯PEG相比,石墨烯相变复合材料在光-热能量转换方面表现出更优异的性能,有着更好的应用前景。石墨烯抗静电阻燃复合材料高氧指数,以及良好的流动性与力学性能。内蒙古新型氧化石墨烯材料
氧化石墨烯成膜过程中因氧化石墨烯片层以交错的方式堆叠在一起,会形成纳米通道,因而可作为分子筛。Li等[6和Joshi等|_6]研究发现氧化石墨烯膜具有一定的选择渗透性,能使水化离子半径小的离子及直径小于纳米通道孔径的气体分子通过,从而实现分子之间的分离。另外,氧化石墨烯膜还能吸附有机染料,可应用于污水处理、盐水淡化和油水分离等领域_6。Wang等l_7o]研究发现多孔纳米聚丙烯腈纤维支撑基底的氧化石墨烯膜能完全过滤水中的刚果红,且对无机盐NaSO的阻滞率达56.7。Chen等_7将氧化石墨烯和碳纳米管复合制备了还原氧化石墨烯一CNT复合滤膜,发现复合滤膜渗透率高达20~3OL·m·h·bar~,且对水中甲基橙阻滞率达97.3,对其他物质的阻滞率达99%。氧化石墨烯导热氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。
相变材料(PCM)通过材料发生物态的变化(如融化、凝固等)来储存及释放能量,从而达到热管理的目的。但是,相变材料在作为热管理材料使用时有三个主要缺点:本征热导率低、对光的吸收率低以及形状稳定性差[6()_62]。因此,通常通过添加导热填料来改善这些缺点,石墨烯由于具有高本征热导率、高长径比而经常被作为制备具有高性能相变复合材料的理想填料。在现阶段研究中,石墨烯基相变复合材料在热管理方向的应用主要分为光-热转换材料、热-电转换材料、电-热转换材料三种。
从化学结构可以看到,石墨烯具有垂直于晶面方向的大π键,此结构决定了其具有优异的电化学性能,在室温下的导热系数可高达5300W·(m·K)-1,能够比肩比较好的碳纳米管导热材料。常温下其电子迁移率甚至高于碳纳米管和硅晶体,属于世界上电阻率**小的材料。此外,石墨烯还具有完全敞开双表面的结构特性,也就是说它类似于不饱和有机分子,能够进行一系列的有机反应,能够与聚合物或无机物结合,从而提升材料的机械性和导电导热性。深入这方面的研究,对石墨烯进行官能团修饰,能够使其化学活性更加丰富[3-4]。由于石墨烯具有上述的结构特性,越来越多的研究者开始着眼于以石墨烯为基底的合成材料。常州第六元素拥有石墨的深度插层和高解离率的制备技术。
随着电子设备的功率密度越来越高,其热管理己成为至关重要的问题。近年来,由于具有优异的导热性和良好的机械强度,石墨烯薄膜被认为是用于电子器件中散热材料(HDM)、热界面材料(TIM)的理想选择。0〇1^[5(^等人提出了一种改进的辊涂方法制备石墨薄膜,然后通过机械压制、石墨化处理得到了大尺寸、高密度的高导热石墨烯薄膜,由于具有高度有序、逐层堆叠的微观结构以及几乎没有面内缺陷的石墨烯片,其面内导热率比较高可达826.0Wnr1K4,并具有良好的热稳定性和优异的柔韧性。由于其优异的性能,这种石墨烯薄膜在LED封装中表现出出色的热管理能力,并且能够在高温环境下工作,具有良好的应用前景。石墨烯的导热性能优异,易分散,易加工。云南制备氧化石墨烯销售厂
氧化石墨烯悬浮液可以用于锂电池负极改性。内蒙古新型氧化石墨烯材料
利用石墨烯的纳米效应,将石墨烯和其他材料制备成复合薄膜也是石墨烯应用到热管理中的途径之一。如中科院陈成猛团队[58]制备出一种柔性的石墨烯-碳纤维复合膜散热片,结果表明其热导率达到977W/(m·K),其热传递的效果好于铜。**科大[59]制备出三维的石墨烯-碳纳米环薄膜,其热导率可达946W/(m·K)。浙江大学高超团队[60]报道了一种快速湿纺组装(wet-spinningassembly)的方法制备石墨烯薄膜,其热导率达530~810W/(m·K)。可见,将石墨烯和其他材料制备成复合薄膜,复合薄膜的内蒙古新型氧化石墨烯材料
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