石墨烯纳米复合材料的合成和性能研究
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。
石墨烯基复合材料的制备及性能研究
石墨烯基复合材料的制备及性能研究石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维晶体材料，具有多种优异的物理、化学和机械性质，被广泛认为是材料科学领域的革命性发现之一。
石墨烯具有极高的电子迁移率、巨大的表面积和出色的机械强度，使其成为制备复合材料的理想增强剂。
石墨烯基复合材料的制备方法有多种，其中最常用的方法之一是化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD）。
CVD法通过将碳源气体（如甲烷）在高温下引入反应室中，经过化学反应生成石墨烯，并将其沉积在基底材料上。
CVD法制备的石墨烯通常为大面积单层石墨烯，具有较高的质量和较少的缺陷。
石墨烯基复合材料的性能研究是一个热门领域。
其中一个典型应用是石墨烯纳米复合材料的电子器件方面。
石墨烯的高电子迁移率和大量的自由电子使其成为理想的导电层材料，可以用于制备高性能的柔性电子器件、传感器和太阳能电池。
另外，石墨烯还可以作为增强剂用于制备高性能的复合材料。
石墨烯具有极高的拉伸强度和刚度，可以有效地增强复合材料的力学性能。
研究表明，在复合材料中引入少量的石墨烯可以显著提高复合材料的强度、刚度和耐磨性。
除了力学性能的增强，石墨烯还可以改善复合材料的导热性能。
石墨烯具有优异的热导率，能够有效地传导热量。
因此，将石墨烯引入导热性能较差的基体材料中，可以显著提高复合材料的导热性能。
这对于一些需要高导热材料的领域（如电子散热材料）具有重要意义。
此外，石墨烯还可以提高复合材料的抗腐蚀性能。
石墨烯具有较高的化学稳定性，可以有效地防止基体材料受到腐蚀。
因此，在复合材料中引入石墨烯可以增强复合材料的耐腐蚀性能，延长其使用寿命。
总之，石墨烯基复合材料的制备和性能研究是一个充满挑战和潜力的领域。
石墨烯的优异性能使其成为制备高性能电子器件和复合材料的理想材料。
未来，随着对石墨烯制备技术和性能研究的不断深入，相信石墨烯基复合材料将在各个领域展现出更多的应用前景。
TiO_2_石墨烯纳米复合材料制备及其光催化性能研究_周建伟
第42卷第4期人工晶体学报Vol．42No．42013年4月JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS April ，2013TiO 2/石墨烯纳米复合材料制备及其光催化性能研究周建伟1，2，王储备1，禇亮亮1，张明瑛3，史磊3（1．新乡学院能源与燃料研究所，新乡453003；2．清华大学化学系，北京100084；3．新乡学院化学与化工学院，新乡453003）摘要：以TiCl 3和氧化石墨（GO ）为原料，采用简便的原位液相法制备了TiO 2/石墨烯（RGO ）纳米复合材料。
利用XRD 、SEM 、XPS 和UV-Vis 光谱表征了其微观结构及性能，实验考察了复合材料光催化还原CO 2性能，探究了其光催化反应机理。
研究表明，TiO 2/石墨烯纳米复合材料具有显著的光催化还原活性，光催化反应产物选择性高，反应6．0h 甲醇的累积产量为3．43mmol /L ，石墨烯的协同效应提高了TiO 2半导体的光催化活性和反应效率。
关键词：TiO 2/石墨烯复合材料；光催化；协同效应；反应机理中图分类号：O643．36文献标识码：A 文章编号：1000-985X （2013）04-0762-06收稿日期：2012-10-14；修订日期：2012-12-12基金项目：河南省高校科技创新人才支持计划项目资助（2010HASTIT040）作者简介：周建伟（1966-），男，河南省人，教授，博士。
E-mail ：jwchow@163．com Preparation and Photocatalytic Performance of TiO 2/GrapheneNano-composite MaterialZHOU Jian-wei 1，2，WANG Chu-bei 1，CHU Liang-liang 1，ZHANG Ming-ying 3，SHI Lei 3（1．Institute of Energy and Fuel ，Xinxiang University ，Xinxiang 453003，China ；2．Department of Chemistry ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China ；3．College of Chemistry and Engineering ，Xinxiang University ，Xinxiang 453003，China ）（Received 14October 2012，accepted 12December 2012）Abstract ：TiO 2/graphene composite photocatalyst has been prepared by a facile liquid phase deposition method using titanium trifluoride and graphene oxide as the raw materials．The products were characterized by X-ray diffraction ，scanning electron microscopy ，X-ray photoelectron spectroscopy and UV-Visible analysis．It was found that the reduction graphene was covered with petal-like anatase TiO 2nanoparticles ，which were more uniform and smaller in size．The photocatalytic activities were evaluated using the photocatalytic reduction of CO 2．Photocatalytic reduction of CO 2with H 2O in the aqueous phase is studied by using TiO 2/graphene catalyst under UV irradiation．The results showed that the compostie exhibitedsignificantly photocatalytic reduction activities and reaction products high selectivity ，reaction 6h methanol accumulated production for 3．43mmol /L．Graphene effectively improved the photocatalytic activity and reaction efficiency of the semiconductor ，and synergistic effect was obvious．Key words ：TiO 2/graphene composites ；photocatalysis ；synergistic effect ；reaction mechanism1引言人工光合成是CO 2转化和利用的创新技术，它利用太阳能激发半导体光催化材料产生光生电子-空穴，第4期周建伟等：TiO2/石墨烯纳米复合材料制备及其光催化性能研究763以诱发氧化-还原反应将CO2与水合成碳氢燃料。
石墨烯-Fe@Fe3O4纳米复合材料的制备及其电磁性能研究
所 得 到样 品的饱 和 磁 化 强度 、 顽 力 和 剩磁 均 有 所 矫 提 高 ．这 应 该是 由于 Ｆ ｅ颗 粒 的逐 步长 大 和增 多所
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第 ２ ８卷 第 ｌ Ｏ期 ２ ２年 １ ０１ Ｏ月
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２ ７ ．０ ２ ０ ７２ ８
石 墨烯 ． ｅ ｅ 纳米 复合材 料 的制 备及 其 电磁 词 ： 墨烯 ；羰 基 铁 ； ｅ Ｆ ＠Ｆ ３４ 石 Ｆ； ｅ ｅ Ｏ
中 图分 类 号 ： ６ ４８ ＋； ６ ３７ ； Ｂ ３ ０ １．１１ Ｏ １ ．１ Ｔ ３ １
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１０ ．８ １ ０ ２１—０ ７０ ０ １４ ６ （ １）０２ ７ —６ ２
ｇ ａ ｈ ｎ ｗ ｓ ｂ ａ ｎ ｄ ｙ ｔ ｅ ｍａ ｌ ｅ ｆｌ ｔ ｎ ｆ ＧＯ． Ｓ ｂ ｅ ｕ ｎ ｌ ，ｔ ｅ ｎ ｉ ｎ ｏ ｍａ ｉｎ ｆ ｍｕ ｉ ｙ ｒ ｒ ｐ ｅ ｅ ａ ｏ ｔ ｉ ｅ ｂ ｈ ｒ ｌ ｙ ｘ ｏ ｉ ｉ ｏ ａ ｏ ｕ ｓｑ ｅ ｔ ｙ ｈ ｉ ｓｔ ｉ ｆ ｒ ｔ ｏ ｈ ｌ ｅ ｕ ｏ ａ ｇ ａ ｈ ｎ — ｅ ｅＯ４ｎ ｎ － ｏ ｏ ｉ ｓ ａ ｒｅ ｕ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｈ ａ ｅ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ ａ ｂ ｎ ｌ ｉ ｎ ｈ ｒ ｐ ｅ ｅ Ｆ ＠Ｆ ３ ａ ｏ ｃ ｍｐ ｓｔ ｗａ ｃ ｒ ｄ ｏ ｔ ｈ ｏ ｇ ｈ ｅ ｔｄ ｅ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆ ｅ ｒ ｏ ｙ ｒ ．Ｔ ｅ ｅ ｉ ｉ ｏ
硫化铜及其氧化石墨烯纳米复合材料的制备与性能的研究
硫化铜及其氧化石墨烯纳米复合材料的制备与性能的研究摘要：本文主要研究了硫化铜及其氧化石墨烯纳米复合材料的制备方法和性能。
以硫化铜为基础，加入不同比例的氧化石墨烯，经过多道工序制备出复合材料，并对其进行了形貌、结构以及电化学性能的表征。
结果表明，与纯硫化铜相比，该氧化石墨烯纳米复合材料具有更高的电化学活性和更好的循环稳定性。
关键词：硫化铜，氧化石墨烯，纳米复合材料，电化学性能1.引言硫化铜是一种重要的功能材料，具有广泛的应用前景。
它具有高导电性、良好的机械性能和化学稳定性，因此被广泛用于传感器、催化剂等领域。
然而，由于其电化学活性和循环稳定性较低，限制了其在电化学储能和转化等方面的应用。
因此，研究硫化铜与其他材料的复合效应，提高其电化学活性和稳定性，具有重要意义。
氧化石墨烯是一种具有优异电学、热学、机械和化学性能的纳米材料。
它由于其大比表面积、高导电性和导热性等制备纳米复合材料。
目前，研究表明，氧化石墨烯与硫化铜的复合材料能够有效提高硫化铜电化学性能。
因此，本文将以硫化铜为基础，加入不同比例的氧化石墨烯，制备出硫化铜及其氧化石墨烯纳米复合材料，并研究其电化学性能。
2.实验部分2.1材料制备硫化铜及其氧化石墨烯纳米复合材料的制备涉及到多到工序，具体步骤如下：（1）物质准备：硫化铜粉末、还原石墨烯oxide 纳米粉末、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、无水氢氟酸。
（2）硫化铜制备：取硫化铜粉末2g加入50ml二甲基亚砜，超声分散；加入旋转摇床中，100rpm振荡反应7h，用离心机将粉末分离、脱液，烘干5h后，将其置于800℃的反应炉中反应4h，即可得到硫化铜。
（3）氧化石墨烯纳米制备：将还原石墨烯oxide纳米粉末1g加入20ml的NMP（N-甲基吡咯烷酮）中，用控制温度加热至100℃，产生深褐色的混悬液；加入1.5ml无水氢氟酸，保持反应1h后加水稀释，并用离心机分离、洗涤，烘干5h后得到产品。
2.2复合材料的制备以上述硫化铜和氧化石墨烯纳米粉末为基础，分别按照不同比例混合，为50：1、10：1、5：1、2：1、1：1的比例，经过物理混合和超声混合，得到硫化铜及其氧化石墨烯复合材料。
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。
石墨烯基复合材料的制备与性能研究
石墨烯基复合材料的制备与性能研究石墨烯是一种单层碳原子排列成的二维晶体，具有极高的强度、导电性和导热性。
在过去的几年里，石墨烯在材料科学领域引起了广泛的关注。
为了进一步发展石墨烯的应用，研究人员开始将石墨烯与其他材料相结合，形成石墨烯基复合材料。
这些复合材料具有优异的性能和多样化的应用前景。
本文将探讨石墨烯基复合材料的制备方法以及其性能研究。
一、石墨烯基复合材料的制备方法1. 化学气相沉积法（CVD）化学气相沉积法是一种常用的制备大面积石墨烯的方法。
该方法通过在金属衬底上加热挥发的碳源，使其在高温下与金属表面反应生成石墨烯。
石墨烯的生长在具有合适结晶特性的金属表面上进行，如铜、镍等。
CVD法制备的石墨烯可以获得高质量、大尺寸的单层石墨烯。
2. 液相剥离法液相剥离法是一种以石墨为原料制备石墨烯的方法。
通过在石墨表面涂覆一层粘性聚合物，然后利用粘性聚合物与石墨之间的相互作用力，将石墨从衬底上剥离，最终得到石墨烯。
这种方法能够制备出大面积的石墨烯，并且使用简便、成本较低。
3. 氧化石墨烯还原法氧化石墨烯还原法是一种制备石墨烯的简单方法。
首先将石墨烯氧化生成氧化石墨烯，然后通过还原处理，还原为石墨烯。
该方法可以在实验室条件下进行，操作简单方便。
然而，由于氧化石墨烯的导电性较差，所得石墨烯的质量较低。
二、石墨烯基复合材料的性能研究1. 机械性能石墨烯具有出色的机械性能，其强度和刚度超过大多数材料。
石墨烯基复合材料的机械性能主要取决于基体材料和石墨烯的界面相互作用。
研究表明，合适添加石墨烯可以显著提升材料的强度和硬度。
2. 电学性能石墨烯具有优异的电学性能，可以用作电极材料、导电填料等。
石墨烯基复合材料在导电性能方面表现出色，可以用于制备柔性电子器件、传感器等。
3. 热学性能由于石墨烯的热导率高达3000-5000 W/(m·K)，石墨烯基复合材料在热学性能方面具有巨大的潜力。
石墨烯能够显著提高基体材料的热导率，因此可以应用于散热材料、热界面材料等领域。
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石墨烯纳米复合材料的合成和性能研究
石墨烯是一种具有杰出电学、热学、物理和化学性质的二维材料，已成为当今
材料科学研究中的热点。
而石墨烯纳米复合材料是将石墨烯与其他一些物质混合，制成一种新型的复合材料。
本文将介绍石墨烯纳米复合材料的合成方法与性能研究。
一、石墨烯纳米复合材料的合成方法
要制备石墨烯纳米复合材料，需要对石墨烯和其他物质进行混合。
目前石墨烯
纳米复合材料的制备方法主要有两种：一种是混合法，即将石墨烯和其他物质混合后进行热处理或化学改性；另一种是组装法，即利用石墨烯的自组装性和其他物质的相互作用制备复合材料。
1. 混合法
混合法通常采用溶剂分散和机械混合两种方法，常用的溶剂有NMP、DMF、
水等，常用的机械混合设备有球磨机、超声波等。
以石墨烯和氧化锌为例，石墨烯和氧化锌经过球磨机混合，然后进行热处理，
制备成石墨烯/氧化锌复合物。
该复合物表现出了比单纯的氧化锌或石墨烯更优异
的电导率和光催化性能。
2. 组装法
组装法是通过电化学、自组装等方法，将石墨烯与其他物质组装成复合材料。
组装法中，石墨烯的自组装性和其他物质的相互作用是关键因素。
以石墨烯和金银纳米颗粒为例，将石墨烯溶于季铵盐水溶液中，利用电化学原理，在黄金和银空间上通过电沉积的方法组装出了石墨烯/金银纳米颗粒复合材料。
该复合材料具有优良的表面增强拉曼散射、光学和电化学性质。
二、石墨烯纳米复合材料的性能研究
石墨烯本身具有优异的电学、光学、机械和热学性质，并且与其他物质结合后，可以产生更高级的性质。
1. 电学性能
石墨烯/金属纳米颗粒复合材料具有优异的电学性能，可以在传感器、透明导
电薄膜和柔性电子器件等领域应用。
石墨烯/金属纳米复合材料的电学性能取决于
石墨烯和金属颗粒之间的相互作用。
2. 光学性能
石墨烯可以吸收大量光能，且其光学性质可以与金属纳米颗粒等材料相结合。
石墨烯/银纳米颗粒复合材料具有优良的表面增强拉曼散射、增强荧光和增强吸收
等光学性能，可以应用于传感器、荧光标记等领域。
3. 机械性能
石墨烯本身具有超强的机械性能，并且与其他材料相结合可以产生更高级的机
械性能。
石墨烯/碳纳米管复合材料可以产生超强的机械性能，同时也具有优良的
导电性和热传导性能，可以应用于高性能复合材料领域。
4. 热学性能
石墨烯在热学性能方面也具有杰出的表现，而与其他物质组合后还可以提高其
热学性能。
石墨烯/铜纳米颗粒复合材料可以实现优良的热导率，可以应用于高性
能散热材料领域。
总结起来，石墨烯纳米复合材料具有丰富的应用前景，可以应用于传感器、生
物医学、能源储存、柔性电子器件以及高性能复合材料等领域。
同时，石墨烯纳米复合材料的制备方法和性能研究也是当前材料科学研究中的热点，需要不断深入探索和发展。