1. 研究目的与意义
研究目的:(1)单宁胺类衍生物的合成;(2)GE-单宁气凝胶与GE-单宁胺类衍生物气凝胶的合成;(3)GE-单宁气凝胶与GE-单宁胺类衍生物气凝胶结构与性能的比较;研究意义:1.对单宁酸进行胺化,通过化学交联改善石墨烯水凝胶的力学强度;2.制备力学强度大的石墨烯水凝胶,防止其在制备气凝胶的过程中散架。
2. 国内外研究现状分析
石墨烯作为性能优异的二维纳米材料自发现之日起就得到了广泛的关注和研究,三维石墨烯是基于二维石墨烯开发的一种新型块体材料,是由二维石墨烯按照一定方式堆砌成的三维宏观结构,性能上保留了二维结构的独特性能,同时可以获得极大的比表面积和可控的多孔结构,能够有效调控其在力学和电学方面的性能,也便于采用负载、改性等手段制备功能化石墨烯复合材料,可以进一步拓宽其在传感、吸附、催化、储能等方面的应用。
水热法是较早应用于制备三维石墨烯组装体的方法,通过超声手段将go分散于水中,借助特定的密闭反应釜并加热至200 ℃左右,利用高温高压下的水热将go还原,进而组装成三维结构,在分散液中加入金属离子、交联剂等可以提高组装体的机械性能。
早在2010年,tang等就将go、葡萄糖分别与pdcl2、hau cl4、rhcl3等金属盐一起分散在水中,水热条件下一步制备了负载有金属纳米粒子的三维石墨烯组装体,其具有较好的电学和机械性能,研究发现:组装体的宏观结构可以通过容器的大小控制,其微观孔洞的直径和数量可以通过go的浓度来调控。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:(1)探索出石墨烯或者其杂化材料的三维多孔材料构筑的条件,制备出性能优异的石墨烯或者其杂化材料的三维多孔材料(2)复合材料的制备:将以桐油为原料制备的柔韧环氧树脂浸渍其中,制备出柔韧、高性能多功能桐油基环氧树脂导电复合材料。
(3)导电复合材料性能研究:研究电导率与制备方法及其组分之间关系。
研究计划:2012.2.13~2012.3.4:查阅文献,拟定实验方案,写开题报告,并进行英文翻译,准备实验仪器与实验试剂、材料;2012.3.5~2012.5.25:进行课题的实验部分,进行表征与测试;2012.5.25~2012.6.5:处理实验数据,完成毕业论文。
4. 研究创新点
石墨烯是性能优异的二维纳米材料,将石墨烯整合成三维宏观材料,不仅可以保留二维结构独特的力学、热学和电学性能,同时能够有效调控其微孔结构和宏观形态,赋予其极大的比表面积、多维的电子传输通道、较好的机械性能和良好的环境稳定性,在吸附、催化、油水分离、超级电容器、电子器件等领域具有广阔的应用前景。
创新点:1.对单宁酸进行胺化,通过化学交联改善石墨烯水凝胶的力学强度;2.制备力学强度大的石墨烯水凝胶,防止其在制备气凝胶的过程中散架。
