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以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)自由基聚合反应合成聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA);利用生物基原料赖氨酸(Ly)作为桥梁,将氧化石墨烯(GO)与PGMA连接,合成表面包裹氧化石墨烯的PGMA微球PLGO,用于制备水性环氧复合涂料。产物结构经红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和扫描电镜分析,结果表明,GO成功包裹PGMA微球;采用电化学、盐雾试验对水性环氧涂层的防腐性能进行分析,结果表明,当添加质量分数0.3%的PLGO时,水性环氧防腐涂层具有最优异的耐腐蚀性,缓蚀效率可达到86.46%,与纯EP相比,腐蚀电流密度从2478.75 nA/cm2降至335.46 nA/cm2,腐蚀电压从-0.88 V升高至-0.53 V,低频阻抗值提高约4个数量级。 ...
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目的研制兼具导热和绝缘特性的油墨,以拓展油墨在电子器件领域的应用。方法以氮化硼(BN)晶体和尿素为原料,采用球磨法合成了氨基化氮化硼(BN−NH2)纳米片,并在羧基活化剂的参与下,利用氧化石墨烯(GO)上的羧基与BN−NH2上的氨基共价反应,制备酰胺化氮化硼−氧化石墨烯纳米复合填料(BN−GO),辅以高分子树脂、单体、颜料及各类助剂,研制导热绝缘油墨。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪等手段对BN−NH2纳米片的形貌结构、晶型晶面和BN−GO的价键结构进行表征,最后对油墨的印刷适性、导热性能和绝缘性能进行测试。结果实验成功制备了氨基化氮化硼(BN−NH2)纳米片和酰胺化氮化硼−氧化石墨烯纳米复合填料(BN−GO),当BN−GO的质量分数为3.0%时,所制备的导热绝缘油墨的印刷适性良好,印刷打样后的导热系数可提升至1.45 W/(m·K),体积电阻率高达9.86×1011Ω·cm,相较于空白油墨试样,分别提升了4.8倍和3.7倍。结论所研制导热绝缘油墨可在保持良好印刷适性的同时赋予油墨优良的导热性能。 ...
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目的研制兼具导热和绝缘特性的油墨,以拓展油墨在电子器件领域的应用。方法以氮化硼(BN)晶体和尿素为原料,采用球磨法合成了氨基化氮化硼(BN−NH2)纳米片,并在羧基活化剂的参与下,利用氧化石墨烯(GO)上的羧基与BN−NH2上的氨基共价反应,制备酰胺化氮化硼−氧化石墨烯纳米复合填料(BN−GO),辅以高分子树脂、单体、颜料及各类助剂,研制导热绝缘油墨。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪等手段对BN−NH2纳米片的形貌结构、晶型晶面和BN−GO的价键结构进行表征,最后对油墨的印刷适性、导热性能和绝缘性能进行测试。结果实验成功制备了氨基化氮化硼(BN−NH2)纳米片和酰胺化氮化硼−氧化石墨烯纳米复合填料(BN−GO),当BN−GO的质量分数为3.0%时,所制备的导热绝缘油墨的印刷适性良好,印刷打样后的导热系数可提升至1.45 W/(m·K),体积电阻率高达9.86×1011Ω·cm,相较于空白油墨试样,分别提升了4.8倍和3.7倍。结论所研制导热绝缘油墨可在保持良好印刷适性的同时赋予油墨优良的导热性能。 ...
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设计了多孔氮化碳/石墨烯复合材料的制备实验,利用三聚氰胺与氯化钠共混煅烧得到多孔氮化碳(FCN)后,以多孔氮化碳(FCN)与氧化石墨烯(GO)为基体,通过水热法合成三维多孔功能氮化碳/还原氧化石墨烯(FCN/RGO)复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征了FCN/RGO的内部结构和微观形貌,并通过电化学工作站分析了FCN/RGO的电化学性能。分析结果表明,与传统的块状氮化碳/还原氧化石墨烯(BCN/RGO)相比,FCN/RGO的电化学性能有显著提升,在电流密度为0.5 A/g时,比电容达到277 F/g,与BCN/RGO相比提升了29.4%;且在经过1000圈循环后比电容保持率依旧达99.1%。FCN/RGO复合材料组装的电容器充电后可点亮红色LED灯,在超级电容器电极材料领域具有一定的应用潜力。 ...
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通过湿法纺丝工艺成功制备了纳米硅/还原氧化石墨烯复合纤维材料,并对其进行形貌表征与电化学性能测试。纳米硅颗粒嵌入石墨烯层间褶皱的结构具有限制硅材料在储锂过程中体积膨胀的作用,适于作为锂离子电容器负极。同时,研究了锂离子电容器多孔活性炭正极材料的双电层电容特性,通过组装成对称超级电容器,对其电化学性能进行测试,并结合材料的形貌,分析其作为锂离子电容器正极的合理性。为使正负极电荷匹配,分别对负极硅碳纤维和正极活性炭材料组装的锂离子半电池的倍率、循环稳定性、电化学阻抗等电化学性能进行了测试。结果表明,纳米硅/还原氧化石墨烯复合纤维材料的比容量最高可达826.2 mA·h/g(在电流密度为0.2 A/g时),活性炭比容量可达39.9 mA·h/g。组装成的锂离子电容器在合理的匹配条件下,充放电首圈循环比容量可达58.2 mA·h/g (在电流密度为0.2 A/g时),能量密度为26.8 W·h/kg,循环100圈后,比容量保持率降至41.7%。 ...
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随着便携式电子设备、新能源电动汽车和储能电网的快速发展,人类对经济高效的电化学储能(EES)系统的需求越来越大。锂硫电池由于成本低、取材广、效率高、质量轻、硫元素零污染等优势,已成为当前EES系统中应用范围最广的储能器件之一。然而,因正极硫的利用率低、锂枝晶生长、体积膨胀和长链多硫化物的穿梭效应等问题,严重制约了其商业化进程。因此,寻找新的硫宿主材料迫在眉睫。本工作通过开发煤基氧化石墨烯复合材料试图解决上述问题,设计了一种含氧官能团的煤基氧化石墨烯,对多硫化物的空间限域或物理捕捉。并通过煤基石墨烯(G)和被氧化后的煤基氧化石墨烯(GO),组装成完整的扣式锂硫电池;实现了在高倍率3 C条件下进行500次长循环,比容量从初始622.5 mAh/g维持到448.2 mAh/g,比容量保持率为72%,比容量的衰减率为0.056%,经过多次验证,得出含有丰富功能基团的煤基氧化石墨烯能够为中间产物多硫化锂提供更丰富的极性位点,在一定程度上显示出更高的亲硫性,再经过一系列的电化学表征来证明该材料在锂硫电池中的优势,为锂硫电池的进一步发展提供借鉴和方法。 ...
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