纳米纤维素-氧化石墨烯层状薄膜的制备与性能

纳米纤维素是具有可再生性、可降解性的天然高分子材料。基于氧化石墨烯优越的物理性能,采用真空抽滤方法制备纳米纤维素-氧化石墨烯高度有序层状结构以提高纳米纤维素薄膜的力学强度和疏水性能。实验结果表明,当石墨烯质量分数为4%时,纳米纤维素-氧化石墨烯层状薄膜的拉伸强度达到最大值204.4 MPa,比原始CNCs薄膜抗拉强度提升58.8%。层状薄膜的弹性模量随氧化石墨烯质量分数的增加呈现先增加后降低的趋势。通过对层状薄膜进行微观形貌分析和动态热机械性能分析验证了力学试验结果的准确性。对纳米纤维素薄膜和纳米纤维素-氧化石墨烯层状薄膜的接触角进行测定,发现由于纳米纤维素的氢键网络与氧化石墨烯表面游离羟基之间的相互作用,层状薄膜的疏水性能显著提升。

石墨烯/层状双氢氧化物纳米复合材料在超级电容器中的应用研究

石墨烯/层状双氢氧化物(Gr/LDH)纳米复合材料多变的层状立体结构使其具有比表面积大、功率密度高、机械性能稳定、成分可调控等优良性能,成为储能材料领域备受关注的材料之一。概述了Gr/LDH复合材料的特点及制备方法,并对复合材料在超级电容器领域的应用研究进展进行了评述。Gr/LDH的制备方法有水热合成法、共沉淀法、剥离重堆积法、层层自组装法等。通过制备方法的改进,复合材料可得到更加合理的微观形貌特征,在超级电容器电极材料领域亦表现出更广阔的应用前景。

近5年问世的聚合物/无机物纳米复合材料的阻燃性

综述了近5年问世的无机纳米填料包括碳纳米管(CNT)、层状氧化石墨(LGO)、层状双氢氧化合物(LDH)、多面低聚硅倍半氧烷(PO SS)及纳米碳纤维(CNF)等的复合材料研究进展,重点在于这些材料阻燃性能的特点及与聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料(PLSN)的比较,并给予实例阐明。

石墨烯及氧化石墨烯对分离膜改性的方法、效能和作用机理

石墨烯及氧化石墨烯由于其独有的性质在分离膜领域引起广泛关注。本文综合分析了石墨烯及氧化石墨烯在分离膜改性方面的几种典型应用,即共混膜、多孔石墨烯膜和层状排列氧化石墨烯膜,并结合其制备方法、效能和作用机理进行阐述。结果表明,相转化法制备的共混膜可以提高膜通量和截留率、增加膜的亲水性并有效抑制膜污染,但是其并不能充分发挥氧化石墨烯独有的结构和性能优势,具有一定的局限性;层薄和机械性能强的完美结合使石墨烯可以通过打孔形成分离性能较好的多孔石墨烯膜,但是制备大片石墨烯的难度和不成熟的打孔技术限制了其进一步发展;而层状排列的氧化石墨烯膜可充分发挥氧化石墨烯材料的特性,以层间间距作为主要运输通道有利于充分发挥氧化石墨烯高输运速率的优点和高选择性的特性,为开创下一代高通量、高选择性、强抗污染性的高性能分离膜提供了重要思路。

聚合物/无机物纳米复合材料的阻燃性研究

本文详细介绍近年来问世的无机纳米填料,包括碳纳米管(CNT)、层状氧化石墨(LGO)、纳米蒙脱土(MMT)、多面低聚硅倍半氧烷(POSS)等复合材料的研究进展及阻燃性能特点。分析了当前阻燃聚合物/无机物纳米复合材料基础研究和应用中存在的问题,展望阻燃聚合物/无机物纳米复合材料研究的发展趋势,并讨论了若干阻燃聚合物纳米复合材料的前沿问题。

Ni-Al-Pr LDH/rGO复合电极材料的制备及电化学性能研究

采用水热合成法制备Pr掺杂NiAl双金属氢氧化物(Ni-Al-Pr LDH)和Ni-Al-Pr LDH/还原氧化石墨烯(Ni-Al-Pr LDH/rGO)电极材料。使用X射线衍射仪、红外光谱和扫描电镜等手段对样品的成分、结构和形貌进行表征,并考察添加rGO对Ni-Al-Pr LDH材料电化学性能的影响。结果表明:加入4%rGO所制复合材料Ni-Al-Pr LDH/rGO,在1A/g电流密度下比电容为1101F/g,表现出较高的电化学性能,而且其电化学性能远优异于Ni-Al-Pr LDH电极材料(比电容为439F/g),复合rGO可在一定程度上提高电极材料的电化学性能。