石墨烯及其聚合物纳米复合材料_张力
石墨烯纳米复合材料
石墨烯纳米复合材料
石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶格结构材料，具有优异的导电性、热导性
和机械性能。
石墨烯的发现引起了科学界的广泛关注，人们开始探索如何将石墨烯与其他材料结合，以期望得到更多新颖的性能。
石墨烯纳米复合材料应运而生，成为了当前材料科学研究的热点之一。
石墨烯纳米复合材料是指将石墨烯与其他纳米材料进行复合，形成新的材料体系。
这种复合材料不仅继承了石墨烯的优异性能，还具有了其他纳米材料的特性，因此在电子器件、储能材料、传感器等领域具有广阔的应用前景。
首先，石墨烯与纳米金属复合材料在催化剂领域有着重要的应用。
石墨烯具有
大量的π共轭结构，能够提供丰富的活性位点，而纳米金属具有优异的催化性能，将两者复合能够有效提高催化剂的活性和稳定性，从而在化工领域有着广泛的应用。
其次，石墨烯与纳米陶瓷复合材料在耐磨材料领域有着重要的应用。
石墨烯具
有出色的机械性能和高强度，而纳米陶瓷具有硬度大、耐磨性好的特点，二者复合后能够有效提高材料的耐磨性能，因此在航空航天、汽车制造等领域有着广泛的应用。
此外，石墨烯与纳米聚合物复合材料在柔性电子领域也有着重要的应用。
石墨
烯具有优异的导电性和柔韧性，而纳米聚合物具有良好的柔韧性和成型性，二者复合后能够制备出柔性电子器件，如柔性传感器、柔性电池等，因此在可穿戴设备、医疗器械等领域有着广泛的应用前景。
综上所述，石墨烯纳米复合材料具有广泛的应用前景，在能源、材料、电子等
领域都有着重要的作用。
随着材料科学的不断发展，相信石墨烯纳米复合材料将会有更多的新突破，为人类社会的发展做出更大的贡献。
石墨烯的制备和改性及其与聚合物复合的研究进展
３ 贵州大学喀斯特环境 与地质灾害 防治教育部重点实验室 ， 阳 ５ ０ ０ ； 贵州大学林学院 ， 阳 ５ ０ ０ ） 贵 ５０ ３ ４ 贵 ５ ０ ０
摘要
口 口
石墨烯是 ２ ０ 问世的一种具有单层二 维蜂 窝状 晶格结构 的碳 质新材料 ， ０４年 也是性 能优异 的新型纳米
复合材料 填料 。介绍 了石墨烯的结构、 制备方法 ； 重点论述 了石墨烯表 面接枝 以及聚合物基／ 石墨 烯复合材料制备 的
研 究进 展 晴 利 用 石墨 烯 的 高强 度 、 导 电率 等 优 异 性 能 可 以赋 予 聚 合 物 更加 优 异 的特 性 。 ， 为 认 高
３
关键 ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｉ ｅ ｒ ｔｏ ｎ ｄ ｆ ｆ Ｇｒ ｐ ｎｅ ａ ｄ Ｒｅ又ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｍ ｏ ｉｙ ｏ ａ ｈｅ ｎ ｅ
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石墨烯复合材料的制备、性能与应用
石墨烯复合材料的制备、性能与应用摘要：纳米科学技术是当今社会科学中一个重要的研究话题。
它是现代科学技术的重要内容，也是未来技术的主流。
是基础研究与应用探索紧密联系的新兴高尖端科学技术。
石墨烯具有独特的结构和优异的电学、热学、力学等性能,自从2004年被成功制备出来,一直是全世界范围内的一个研究热点。
由于石墨烯具有巨大的表面体积比和独特的高导电性等特性,石墨烯及其复合材料在电化学领域中有着诱人的应用前景,因此,石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的研究是石墨烯材料研究的一个重要领域。
综述了石墨烯与石墨烯复合材料的制备及其在超级电容器、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池等电化学领域中应用的研究现状,展望了石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的未来发展前景。
关键词;复合材料纳米材料石墨烯正文;一，石墨烯复合材料的制备石墨烯是2004年才被发现的一种新型二维平面复合材料，其特殊的单原子层决定了它具有丰富而新奇的物理性质。
研究表明，石墨烯具有优良的电学性质，力学性能及可加工性。
石墨烯复合材料的制备是石墨烯研究领域的一个重要的课题，如何简单，快速，绿色地制备其复合材料，而又采用化学分散法大量制备氧化石墨烯,并采用直接共混法制备氧化石墨烯/酚醛树脂纳米复合材料。
通过AFM、SEM、FT-IR、TG等对其进行表征,结果表明,氧化石墨烯完全剥离,并在基体中分散均匀,而且两者界面相容性好,提高了复合材料的热稳定性。
通过高温热处理使复合材料薄膜在兼顾形貌的同时实现导电,当氧化石墨烯含量为2%(质量分数)时,其导电率为96.23S/cm。
采用原位乳液聚合和化学还原法制备了石墨烯和聚丙乙烯的复合材料。
研究表明PS微球通过公家方式连接到石墨烯的表面。
通过PS微球修饰后的石墨烯在氯仿中变现良好的分散性。
制备的复合材料具有优良的导电性，同时PS的玻璃化温度的热稳定性得到了提高。
本研究所提出的方法具有环境友好高效的特点，渴望被采用到其他聚合物和化合物来修饰石墨烯。
石墨烯纳米复合材料及其应用
石墨烯纳米复合材料及其应用石墨烯作为一种新型材料，其在纳米复合材料领域具有重要的应用价值。
石墨烯具有高的比表面积、高的导电性和热传导性，以及优异的机械性能和化学稳定性，这些特性为石墨烯纳米复合材料的制备和应用提供了广阔的空间。
石墨烯纳米复合材料是由石墨烯和其他材料组成的复合材料。
通过将石墨烯与其他材料（如聚合物、金属、陶瓷等）进行混合和纳米级分散，可以得到具有更加特殊性能的新材料。
这样的材料在许多领域有着广泛的应用，如智能手机屏幕、电池、传感器、导电材料等。
石墨烯纳米复合材料具有以下优点：1.高导电性：石墨烯作为导体，可以导电，并且具有很高的电导率。
与其他纳米复合材料相比，石墨烯纳米复合材料在导电性方面表现更为突出。
2.高强度：石墨烯具有优异的机械性能，其强度比钢材高200倍以上。
将石墨烯与其他材料混合制备纳米复合材料可以增加材料的机械强度。
3.高热导率：石墨烯的热导率非常高，比铜的导热率高出5倍以上，因此石墨烯纳米复合材料在制备导热材料时具有重要应用价值。
4.高比表面积：由于石墨烯的结构，其比表面积非常高，在纳米复合材料的制备中能够扮演着很好的填充剂的角色。
5.化学稳定性：石墨烯具有很好的化学稳定性，不易因为酸碱等化学物质的作用而发生变化，因此在生产过程中有着广泛应用价值。
石墨烯纳米复合材料的应用领域非常广泛。
一方面，石墨烯作为纳米材料，其优异的力学性能和高的导电性质使其适用于新型导电材料的制备。
例如，用石墨烯和聚合物混合制备的导电材料可以被应用于电子器件、智能手机屏幕等。
另一方面，石墨烯纳米复合材料也可以作为高强度、高导热材料的制备原料。
例如，将石墨烯与陶瓷混合，制备出的复合材料可以应用于高温环境下的传热设备，如烟气换热器、太阳能电池板等。
此外，石墨烯纳米复合材料还可以用于生产航空器、汽车、轮船等领域的轻质结构材料，这些材料除了具有高强度、高导热等优点，还具有非常好的化学稳定性和耐久性。
总之，石墨烯纳米复合材料是一种有着广泛应用价值的新型材料。
石墨烯纳米复合材料的微观结构与性能研究
石墨烯纳米复合材料的微观结构与性能研究摘要：近年来，石墨烯作为一种新颖的碳基材料，其独特的结构和优异的性能引起了广泛关注。
石墨烯纳米复合材料，是将石墨烯与其他纳米材料相结合的复合材料，可以在综合性能上进一步提升。
本文主要探讨了石墨烯纳米复合材料的微观结构与性能之间的关系，并介绍了目前在此领域进行的研究。
1. 引言石墨烯是一种由碳原子单层构成的二维材料，具有高导电性、高热导性和高机械强度等优秀特性。
然而，石墨烯的应用受限于其脆性和难处理性。
为了克服石墨烯的这些缺点，研究者开始将其与其他纳米材料相结合，形成石墨烯纳米复合材料。
这些复合材料不仅可以发挥石墨烯本身的特性，还可以利用其他纳米材料的功能增强其综合性能。
2. 石墨烯纳米复合材料的微观结构研究石墨烯纳米复合材料的微观结构是其性能的基础。
一种常用的制备方法是通过化学还原石墨烯氧化物，将其还原成石墨烯，并与其他纳米材料进行混合。
这种方法可以有效地将石墨烯和其他纳米材料紧密地结合在一起。
此外，还可以利用层状材料（如石墨烯和二硫化钼）之间的范德华相互作用力实现石墨烯的层间叠加。
这种方法可以灵活地控制石墨烯的层数和纳米材料之间的相互作用，从而实现对石墨烯纳米复合材料微观结构的调控。
3. 石墨烯纳米复合材料的性能研究石墨烯纳米复合材料的性能主要取决于其微观结构和组成。
一方面，石墨烯在复合材料中可以作为导电层或衬底，提供高导电性和高热导性，从而改善复合材料的导电性能和导热性能。
另一方面，其他纳米材料的添加可以增强复合材料的力学性能和化学稳定性。
例如，将石墨烯与高分子材料相结合可以提高复合材料的柔韧性和可塑性。
同时，与金属纳米颗粒的结合可以提高复合材料的抗氧化性能。
此外，石墨烯纳米复合材料还具有其他特殊的性能。
例如，通过控制石墨烯的层数和添加纳米颗粒的种类和浓度，可以实现对复合材料的光学性能的调控。
石墨烯纳米复合材料还具有优异的吸附性能和催化性能。
这些特殊的性能使得石墨烯纳米复合材料在能源存储、传感器、催化剂和电子器件等领域具有广阔的应用前景。
石墨烯纳米复合材料的制备与应用研究进展
石墨烯纳米复合材料的制备与应用研究进展宋月丽;谈发堂;王维;乔学亮;陈建国【摘要】石墨烯是近年被发现和合成的一种新型二维碳质纳米材料.由于其独特的结构和新奇的物化性能,在改善复合材料的热性能、力学性能和电性能等方面具有很大的潜力,已成为纳米复合材料研究的热点.综述了石墨烯纳米复合材料的制备与应用研究进展,并对石墨烯纳米复合材料的发展前景进行了展望.%Graphene is a new type of two-dimensional carbon nanomaterial, which has been discovered and synthesized in recent years. Graphene has great potential in terms of improving the thermal,mechanical and e-lectrical properties of its composites,which is also a new hot research area of nanocomposites,due to its unique structure and novel physical and chemical properties. In this article,advances in preparation and application of graphene nanocomposites were reviewed and future development of graphene nanocomposites was also proposed.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2012(029)009【总页数】5页(P6-10)【关键词】石墨烯;纳米复合材料;制备;应用【作者】宋月丽;谈发堂;王维;乔学亮;陈建国【作者单位】华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;平顶山学院电气信息工程学院,河南平顶山467000;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】O613.71;TB33石墨烯(Graphene)是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的碳质材料，是构成其它碳同素异形体的基本单元。
石墨烯纳米复合材料的制备及应用
石墨烯纳米复合材料的制备及应用随着材料科学技术的不断发展，石墨烯这种特殊材料被越来越多地应用于诸如高强度材料、高导电材料、高热导材料等领域。
但是石墨烯纯粹的形态在某些领域中不一定能够满足要求，因此需要与其他材料结合起来形成复合材料，以期获得更好的性能。
本文将介绍石墨烯纳米复合材料的制备方法及其应用。
一、石墨烯纳米复合材料制备方法1.机械混合法这是一种较为简单的制备方法，将石墨烯和其他纳米材料一起经过机械混合后再进行压制成材料。
但是这种方法难以获得优秀的分散效果和界面相容性，因此在性能方面存在局限。
2.沉积法这是一种常见的制备方法，通过将纳米材料分散在溶液中，然后将石墨烯沉积在纳米材料上面。
这种方法可以获得较好的分散效果和界面相容性，但是需要进行复杂的前处理和后处理过程。
3.化学还原法这种方法通过化学反应来制备石墨烯纳米复合材料。
将还原剂与石墨烯和其他纳米材料混合，利用还原剂产生的化学反应来将石墨烯还原，然后与其他纳米材料结合形成材料。
这种方法具有优秀的分散效果和界面相容性，制备操作简单，成本低廉，因此被广泛应用。
二、石墨烯纳米复合材料的应用及优势1.高强材料石墨烯具有优秀的强度和刚度，而与其他材料结合可以进一步提高强度。
例如，与纳米碳管混合的石墨烯可以形成更加坚韧且抗弯曲的材料，因此可以应用于强度要求较高的结构材料中。
2.高导电和高热导材料石墨烯本身具有优秀的导电和热导性能，当与其他材料结合可以形成具有更高导电和热导性能的材料。
例如，与金属纳米颗粒混合的石墨烯可以形成高效的热界面材料，用于导热和散热。
3.吸附材料石墨烯和其他纳米材料结合可以形成高效的吸附材料，例如，与氧化镁纳米颗粒混合的石墨烯可以应用于吸附有机污染物的处理。
4.传感器石墨烯和其他纳米材料结合可以形成高灵敏、高精度的传感器，例如，与金属纳米颗粒混合的石墨烯可以应用于制备高灵敏的压力传感器。
综上所述，石墨烯纳米复合材料可以应用于很多领域，具有优良的性能和广阔的应用前景。
石墨烯及其复合材料的制备、性质及应用研究共3篇
石墨烯及其复合材料的制备、性质及应用研究共3篇石墨烯及其复合材料的制备、性质及应用研究1石墨烯及其复合材料的制备、性质及应用研究石墨烯是一种由碳原子构成的单层蜂窝状结构材料，具有独特的电学、光学、热学和机械性质。
自2004年它被首次发现以来，它的研究成果一直是纳米科学和材料科学最活跃的领域之一。
石墨烯具有很高的载流子迁移率、良好的机械强度和高比表面积，因此在传感器、电子器件、能量存储装置、超级电容器、太阳能电池、催化剂和生物医学传感器等领域具有广泛的应用。
本文旨在介绍石墨烯及其复合材料的制备方法、性质及其应用研究进展。
石墨烯的制备有许多方法，包括机械剥离、化学气相沉积、物理气相沉积、化学还原、流体力学剥离和微波辐射法等。
其中，机械剥离法是第一个制备单层石墨烯的方法，虽然成本低、易于实现，但需要大量时间和劳动力，并存在控制问题。
化学还原法则采用氧化石墨的还原，得到具有一定缺陷的石墨烯，且杂质易残留影响性质。
化学气相沉积法制备石墨烯具有高晶格载流子迁移率、具有极高的缺陷密度的石墨烯，但过程复杂，成本高。
物理气相沉积法适合生产无缺陷石墨烯，但难以控制多层石墨烯形成、且温度高，影响成品质量。
流体力学剥离法利用石墨烯的自身表面张力减小形成薄膜，但制备过程仍需要控制单层厚度。
微波辐射法是最新的石墨烯制备方法，采用微波对石墨进行瞬间加热、膨胀、冷却制备大面积石墨烯，具有制备速度快、质量好、颗粒易于控制等优点。
石墨烯的独特性质使其在许多应用中具有广阔的前景。
首先，在电子领域，石墨烯可以用来制造微电子器件、包括场效应晶体管、半导体和光电器件等。
FET型石墨烯晶体管基于石墨烯中载流子迁移率的高值，值得在短时间获得了重大的研究进展；二维电子系统(2DEG)可以用于制造高速逻辑电路和高灵敏感受器。
其次，在传感器领域，石墨烯表现出高度灵敏性，可以用于制造各种传感器，如光学传感器、生物传感器等。
此外，石墨烯还可以用于制造锂离子电池、超级电容器、声波马达等能量存储装置中。
石墨烯纳米复合材料
石墨烯纳米复合材料
石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶格结构材料，具有优异的导热、导电、机械强度和化学稳定性等特性。
因此，石墨烯被广泛应用于电子、能源、材料和生物医药等领域。
而石墨烯纳米复合材料则是将石墨烯与其他纳米材料进行复合，以期望获得更加优异的性能和应用。
本文将介绍石墨烯纳米复合材料的制备方法、性能以及应用前景。
首先，石墨烯纳米复合材料的制备方法包括物理法、化学法和生物法等多种途径。
物理法主要包括机械剥离法、化学气相沉积法和化学氧化还原法等；化学法主要包括溶液剥离法、化学还原法和化学气相沉积法等；生物法则是利用生物体内的生物合成途径来制备石墨烯。
不同的制备方法会影响石墨烯纳米复合材料的结构和性能。
其次，石墨烯纳米复合材料具有优异的性能。
首先，石墨烯的高导热、高导电性能使得纳米复合材料具有优异的导热、导电性能，可应用于导热材料和导电材料领域；其次，石墨烯的高机械强度和化学稳定性使得纳米复合材料具有优异的机械性能和耐腐蚀性能，可应用于材料强化和防腐蚀领域；最后，石墨烯的大比表面积和丰富的官能团使得纳米复合材料具有优异的吸附性能和催化性能，可应用于吸附材料和催化材料领域。
最后，石墨烯纳米复合材料具有广阔的应用前景。
首先，在电子领域，石墨烯纳米复合材料可应用于柔性电子、导电油墨和电磁屏蔽材料等领域；其次，在能源领域，石墨烯纳米复合材料可应用于锂离子电池、超级电容器和光伏材料等领域；最后，在材料和生物医药领域，石墨烯纳米复合材料可应用于复合材料、药物载体和生物传感器等领域。
综上所述，石墨烯纳米复合材料具有优异的性能和广阔的应用前景，其制备方法、性能和应用前景将会在未来得到更加广泛的研究和应用。
石墨烯的表面张力
石墨烯的表面张力
石墨烯是一种由碳原子组成的单层网状结构材料，具有极高的物理
化学性质和广泛的应用前景。
其中表面张力作为一项重要的物理性质，在石墨烯的应用方面也起着至关重要的作用。
下面将为大家详细介绍
石墨烯的表面张力。
1. 什么是表面张力
表面张力是指液体分子受到其它分子吸引的力，但具有表面的分子则
受到一个向内缩合的力，因此表面形成一种收缩的趋势。
简而言之，
表面张力是液体表面上分子间的相互作用，也是液面粘聚能力的体现。
2. 石墨烯的表面张力
由于石墨烯只有一层碳原子，其表面张力相比其他材料更高。
据研究
表明，石墨烯的表面张力约为72 mN/m，是水的两倍还要多。
这是由
于石墨烯的表面具有极高的化学惰性和强烈的范德华相互作用导致的。
3. 石墨烯表面张力的应用
石墨烯的表面张力对其在许多领域的应用具有重要作用。
例如，石墨
烯在生物领域的应用需要其表面具有良好的亲水性和亲油性，以便与
生物分子相互作用。
另外，在纳米材料的制备、纳米复合材料的性能
调节以及传感器等领域中，石墨烯的表面张力也需要被考虑进去。
4. 石墨烯表面张力的调控
对于不同应用需求，石墨烯的表面张力可以通过调控不同的表面官能团来实现。
例如，简单地将石墨烯表面沉积亲水基团，就可以使其表面张力降低到水的表面张力水平以下，这对一些需要石墨烯含水分散的应用十分有利。
总之，石墨烯作为一种前沿的材料，其表面张力的准确认识和有效调控，对于其在各个领域的应用都有着至关重要的作用。
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化学进展
DOI：10. 7536 / PC130923
石墨烯及其聚合物纳米复合材料
张 力
1
*
吴俊涛
1＊ ＊
江
雷
1， 2
（ 1． 北京航空航天大学化学与环境学院 仿生智能界面科学与技术教育部重点实验室 科学院化学研究所 北京 100190 ） 摘 要
北京 100191 ；2． 中国
2014 ， 26 （ 4 ） ： 560 ～ 571 化学进展，
［2 ］
目前应用于聚合物复合材料的石墨烯常用氧化［ 13 ］ 剥离还原法来制备 （ 如图 2 ）， 即先将天然石墨氧 化为氧化石墨， 再对氧化石墨进行热处理、 超声处理 ［ 14， 15 ］ 、 等剥离出氧化石墨烯胶体， 然后利用水合肼 二
mechanical， high electrical and thermal properties， graphene is the ideal filler for polymerbased nanocomposites． Graphene / polymer nanocomposites greatly draw researchers’attentions in recent years． In this review ，w e presented and discussed the current development of graphene / polymer nanocomposites． After introducing various methods to synthesize graphene ，covalent and noncovalent functionalization of graphene are briefly summarized． Particular emphasis is placed on general methods used to fabricate graphene / polymer nanocomposites and mechanical， electrical， thermal， and gas barrier properties of graphene / polymer nanocomposites． Finally ， the challenge of this research area w as summarized and its future outlook w as prospected． Key words graphene；polymer；nanocomposite
张
力等：石墨烯及其聚合物纳米复合材料
综述与评论 电纳米复合材料。随后， 石墨烯 / 聚合物纳米复合材 料的相关研究取得了飞速发展。本文对石墨烯的制 备及改性进行了简要的概述， 并重点综述了石墨烯 / 聚合物纳米复合材料的制备方法及性能 。
2
2. 1
石墨烯的制备方法及改性
石墨烯的制备方法 石墨烯 / 聚合物纳米复合材料的性质及潜在应
用的实现离不开结构规整、 厚度和尺寸可控的高质 量石墨烯材料的大规模制备。 根据制备原料的不
Graphene / polymer nanocomposites greatly draw
researchers ’ attentions in recent years． This article mainly introduces research progress on synthesis and properties of graphene and graphene / polymer nanocomposites．
收稿： 2013 年 9 月， 收修改稿： 2013 年 11 月，网络出版： 2014 年 4 月 1 日 * 国家自然科学基金项目（ No． 51003004 ， 51373007 ） 、 北京市自然科学基金项目（ No． 2142019 ） 、 国家重点基础研究发展计划（ 973 ） 项目（ No． 2010CB934700 ， 2012CB933200 ） 及中央高校基本科研业务费专项资金和教育部留学回国人员科研启动基金资助 The work was supported by the National Natural Science Foundation of China （ No． 51003004 ， 51373007 ） ， the Beijing Natural Science Foundation （ No． 2142019 ） ， the National Basic Ｒesearch Program of China （ No． 2010CB934700 ， 2012CB933200 ） ，the Fundamental Ｒesearch Funds for the Central Universities，and the SＲF for ＲOCS， SEM ＊Corresponding author ＊ email： wjt@ buaa． edu． cn http： / / w w w ． progchem． ac． cn Progress in Chemistry ， 2014 ， 26 （ 4 ） ： 560 ～ 571
图1 Fig． 1
（ a） 石墨烯的微机械剥离技术［11］ ；（ b） 用透明胶带
［12 ］
1
引言
从高定向热解石墨中微机械剥离出石墨烯
（ a ） The micromechanical cleavage technique for
［1 ］ 石墨烯的理论研究始于 1947 年 ， 迄今为止已 有 60 多年的历史。 但真正能够独立存在的二维石
同， 石墨烯的制备主要有如下方法。 2. 1. 1 剥离石墨法 剥离石墨法是指以石墨为原料， 采用不同的层 片剥离技术来制备石墨烯的方法， 具体采用的方法 有机械剥离法、 氧化剥离还原法、 液相剥离法、 气 ［2 ， 6 ～ 10 ］ 。 相剥离法和静电沉积法等 Geim 研究小组采用机械剥离法从石墨晶体的 表面 首 次 剥 离 出 稳 定 的 石 墨 烯 片 层 （ 如 图 11 ， 12 ］ 1 ）［2， 。虽然该法制备的产物 晶 体 结 构 比 较 完 不适合大规模制备。 美， 但是制备效率低， 可控性差，
producing graphene［11］ ； （ b ） Mechanical exfoliation of graphene using scotch tape from HOPG［12］
墨烯晶体则是出现于 2004 年：英国曼彻斯特大学的 Geim 研究小组采用机械剥离法首次制备出稳定的 由此掀起一股研究石墨烯的热潮。 石墨 石墨烯 ， 2 烯是由 sp 杂化的碳原子紧密堆积而成的单层蜂窝 状二维晶格结构。 石墨烯是世界上最薄的二维材 · 料， 单层厚度仅为 0. 335 nm， 热导率为 5000 W / （ m 2 200 000 cm / （ V · K）［3］， 室温下电子迁移率高达 s）［4］， 其 杨 氏 模 量 （ 1000 GPa ） 和 断 裂 强 度 （ 130 GPa）［5］也可与碳纳米管相媲美。 由于石墨烯具有上述优异的性能， 将其作为纳 米增强组分加入聚合物中， 能有效改善聚合物的机 械、 电、 热等性能， 已成为聚合物基纳米复合材料研 Ｒuoff 等［6］首次报道了石墨烯 / 究的热点。2006 年， — —石墨烯 / 聚苯乙烯 （ PS ） 导 聚合物纳米复合材料—
Graphene and Its Polymer Nanocomposites *
Zhang Li1
＊ Wu Juntao 1＊ 2 Jiang Lei1，
（ 1． Key Laboratory of BioInspired Smart Interfacial Science and Technology of M inistry of Education ，College of Chemistry and Environment，Beihang University ，Beijing 100191 ，China； 2． Institute of Chemistry ，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100190 ，China） Abstract Graphene is a new nanomaterial w ith strict tw odimensional layers structure． With excellent
石墨烯是一种新型的二维纳米碳材料 ， 具有优异的机械性能、 电性能和热性能等， 是聚合物纳米复 合材料的理想填料。近年来， 石墨烯 / 聚合物纳米复合材料成为聚合物基纳米复合材料的研究热点 。本文对 石墨烯及其聚合物纳米复合材料的研究进展进行了综述 。首先概述了石墨烯的不同制备方法及石墨烯的共 价与非共价改性途径。然后重点总结了石墨烯 / 聚合物纳米复合材料的常用制备方法及其机械性能 、 导电 性、 导热性、 耐热性及阻隔性能。最后， 对该领域所存在的问题进行了总结 ， 并展望了其发展趋势。 石墨烯 聚合物 纳米复合材料 中图分类号：O613. 71 ；TQ127 文献标识码： A 关键词 281X（ 2014 ） 04056012 文章编号： 1005-
［ 6 ］ ［ 16 ～ 18 ］ ［ 19， 20 ］ 、 甲基肼 、 硼氢化钠 对苯二酚 等强还原 ［ 21 ～ 25 ］ ［ 26， 27 ］ ， 剂， 或者环境友好型还原剂 等将 或加热
其还原。氧化剥离还原法工艺简单、 原料易得、 产率 高， 是现阶段最成熟的石墨烯制备方法。然而， 石墨 烯的氧化过程会使得石墨烯的电子结构及晶体的完 整性遭到破坏， 使其导电性受到影响， 一定程度上限 制了其在微电子等领域的应用。 是将少量的石墨分散于溶剂中， 形成低浓度的分散液， 然后利用超声波的作用破坏 液相剥离法
图2 Fig． 2 剥离还原法制备 石墨烯的氧化［13 ］