粉体应用
石墨烯是一种二维片层结构材料,具有优良的抗渗透性能和化学惰性,在聚合物涂层中加入石墨烯可弥补这类涂层在服役过程中内部形成微裂纹等不足,有效延长涂层的服役寿命。本文综述了石墨烯的七种制备方法,总结对比了不同制备方法的特点,并且分析了石墨烯在防腐涂层中对腐蚀介质的屏蔽阻隔、局部导电性的改变以及作为具有慢性释放功能的缓释剂的微载体等增强涂层性能的作用。在制备石墨烯增强聚合物涂层过程中,石墨烯容易发生团聚,影响涂层服役效果。本文首先分析了石墨烯团聚现象的原因,并从物理分散和化学分散两个角度,讨论了改善石墨烯分散性的几种方法,并总结了几种分散方式的优缺点,为今后制备性能更加优良的石墨烯聚合物涂层材料提供重要的参考。石墨烯作为一种新型材料逐渐在许多领域被应用,本文还描述了石墨烯复合涂层在输电塔、天然气管道、海洋船舶、航空航天等方面的应用。 ...
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采用Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),制备过程中分别采用了冷冻干燥和常规干燥(干燥温度分别为60℃和100℃),制得的GO分别记为GO-LT,GO-60,GO-100,并利用乙二醇还原法制备了Pt/rGO(rGO为还原GO)催化剂。采用XRD,FTIR,AFM,XPS,H2-TPR等方法对GO和Pt/rGO进行了表征,并将催化剂用于萘加氢制十氢萘反应,考察了干燥温度对GO和Pt/rGO的结构、物化性质及Pt/rGO加氢脱芳烃催化性能的影响。实验结果表明,干燥温度升高有利于Pt纳米粒子的分散,且能够促进含氧官能团的还原,但容易使石墨层堆叠;Pt/rGO-60催化剂的Pt纳米粒子分散度高,且石墨层没有严重堆叠,因此Pt/rGO-60催化剂的活性和十氢萘选择性明显高于Pt/rGO-LT和Pt/rGO-100,实现了萘的高效深度加氢饱和。 ...
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为改善粉煤灰混凝土水化活性偏低和强度不足等问题,通过在粉煤灰混凝土中添加石墨烯,制备了具有优异力学性能和耐久性能的石墨烯增韧粉煤灰混凝土。分析了石墨烯掺杂量对粉煤灰混凝土力学性能、水化反应和耐磨性能的影响。结果表明,石墨烯的添加加速了水化反应的进行,缩短了水化诱导期的时间,增大了诱导期水化热释放速率,使得水化放热速率达到峰值的时间减小,混凝土中水化产物的量增多,混凝土的结构致密性提高。随着石墨烯掺杂量的增加,混凝土的抗压强度、抗折强度和挠度值先增大后降低,0.05%(质量分数)石墨烯掺杂量的混凝土的抗压强度和抗折强度均达到最大值,分别为44.32和5.96 MPa,较纯混凝土分别提高了12.89%和10.78%;0.05%(质量分数)石墨烯掺杂量的混凝土的挠度值最大为7.1 mm,抗变形能力提高;随着石墨烯掺杂量的增加,混凝土的单位面积磨损量先减小后轻微增大,0.05%(质量分数)石墨烯掺杂量的混凝土的磨损量最小为1.13 kg/m2,耐磨性能最优。 ...
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近年来,石墨烯在纺织领域应用广泛,并且发展迅速,石墨烯在光、电、力学方面具有良好的性能,在复合材料方面具有良好的应用前景。聚丙烯腈纤维是一种合成纤维,性能优异,弹性和强度较好,在纺丝方面,利用湿法纺丝工艺将石墨烯与聚丙烯腈相结合起来,并且研究复合纤维的结构,发现其在吸附和脱附亚甲基蓝方面有了不同于原来的效果,本文在探究石墨烯和聚丙烯腈复合纤维的湿法纺丝最优条件,通过控制石墨烯占聚丙烯腈的含量来控制单一变量,研究石墨烯含量对于复合纤维材料吸附和脱附亚甲基蓝性能的影响。结果表明,掺杂石墨烯的复合纤维机械性能有所提高,复合纤维断裂强力从0.41 N增加到0.77 N;随着石墨烯含量的增加,吸附和脱附效果有所提高,GO含量为10%的吸附性能最佳。 ...
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