金屬銀修飾石墨烯紙的制備及性能研究.pdf

1、化學(xué)還原石墨烯(Chemical reduced graphene,CRG)以其優(yōu)異性質(zhì)、成本低、易于大規(guī)模生產(chǎn)以及反應(yīng)條件溫和等突出優(yōu)點(diǎn)得到諸多科學(xué)家的大量關(guān)注。本文以改良 Hummers法制備氧化石墨,再利用三種不同的還原劑(苯肼、抗壞血酸和酚酞啉)對其進(jìn)行還原,并對各種表征進(jìn)行討論和比較。在此基礎(chǔ)上著重研究氧化石墨烯紙、石墨烯紙以及金屬銀修飾石墨烯紙的大規(guī)模制備和性能。成果如下:
　　首次發(fā)現(xiàn)酚酞啉可作為一種優(yōu)異的化學(xué)還原劑

2、,實現(xiàn)氧化石墨還原的同時保證還原產(chǎn)物在有機(jī)溶劑中分散良好。在DMF中酚酞啉能還原氧化石墨并通過π-π堆砌作用負(fù)載在石墨烯表面,其中酚酞啉既作還原劑又作穩(wěn)定劑,所得石墨烯可在有機(jī)溶劑中均勻分散,從而使其在聚合物納米復(fù)合材料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。
　　采用流延成膜法大面積大規(guī)模制備出氧化石墨烯紙,并研究氧化石墨烯紙的力學(xué)性能增強(qiáng),結(jié)果表明在氧化石墨烯紙中添加少量戊二醛交聯(lián)劑(不超過10wt％)能實現(xiàn)氧化石墨烯紙力學(xué)性能的大幅提高(拉

3、伸強(qiáng)度和楊氏模量分別提高234%和341%)。
　　采用溫和的還原劑抗壞血酸將氧化石墨烯紙原位還原成石墨烯紙,并將添加的硝酸銀原位還原成銀顆粒以改善其電學(xué)性能,從而成功制備出具有優(yōu)異力學(xué)性能(楊氏模量7.3GPa,拉伸強(qiáng)度68MPa)和電學(xué)性能(方塊電阻約500Ω/□)的大面積金屬銀修飾石墨烯紙。
　　由于流延成膜法與原位還原法簡單易行,易于大面積規(guī)?；苽?。因此,經(jīng)過交聯(lián)的氧化石墨烯紙和金屬銀修飾石墨烯紙在超級電容器、電極