黑龍江新型氧化石墨烯改性

電子產(chǎn)品**率密度的迅速提高使得如何有效排熱成為能量存儲技術快速發(fā)展的關鍵問題，其中，在熱源和散熱器之間使用的熱界面材料（ＴＩＭ）是熱管理系統(tǒng)的重要因素。ＴＩＭ用于將熱管理系統(tǒng)中的兩種固體材料連接起來，填充它們之間因表面粗糙度不理想而產(chǎn)生的空隙和凹槽，從而起到減小界面熱阻、降低集成電路的平均溫度和熱點溫度的作用。目前**普遍的ＴＩＭ是由填充導熱材料的復合材料組成，但是隨著電子產(chǎn)品微型化、集成化的發(fā)展，隨之而來的對小型、柔初且高效散熱ＴＩＭ的需求已經(jīng)超出了目前ＴＩＭ的能力。因此，人們己經(jīng)對具有高熱導率、高機械性能的石墨烯／聚合物復合材料、石墨烯涂層等熱管理材料的開發(fā)進行了***的研宄。氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物。黑龍江新型氧化石墨烯改性

光－熱能量轉(zhuǎn)換是石墨烯相變復合材料目前應用*****的一個領域。楊鳴波教授團隊［６３］通過化學氣相沉積（ＣＶＤ）制備出了具有互連網(wǎng)絡的石墨烯泡沫（ＧＦ），用于制備復合相變材料的三維骨架。研宄發(fā)現(xiàn)，這種相變復合材料的熱導率比純相變材料高７４４％，且具有很高的光－熱轉(zhuǎn)換效率，表明其在太陽能利用和存儲中的巨大潛力。**近，他們團隊［６４］通過冷凍鑄造法制備了三維石墨烯網(wǎng)絡，與聚乙二醇（ＰＥＧ）復合后得到具有出色的形狀穩(wěn)定性以及高儲能密度的石墨烯相變復合材料。在１００ｍＷｃｎｒ２的模擬太陽光下照射２０分鐘，相變復合材料的溫度迅速升高，比較高可達到約７０°Ｃ，而純ＰＥＧ的溫度*為５５．４°Ｃ，無法完成相變過程。關閉模擬光源后，相變復合材料的溫度急劇下降，當溫度到達結晶點附近時，將出現(xiàn)另一個平臺，**著熱能的釋放過程。實驗結果表明，與純ＰＥＧ相比，石墨烯相變復合材料在光－熱能量轉(zhuǎn)換方面表現(xiàn)出更優(yōu)異的性能，有著更好的應用前景。黑龍江新型氧化石墨烯改性可用于注射和擠出成型制件，尤其適用于煤炭、礦井以及石油天然氣運輸?shù)阮I域的管材制件。

隨著5G時代的到來，電子設備運行速度***增加的同時，其尺寸也在向微型化發(fā)展，這勢必會導致電子設備在運行過程中產(chǎn)生大量的熱量，從而影響其穩(wěn)定性、可靠性和安全性。因此，設計和制備具有高性能的高導熱散熱材料是促進電子設備發(fā)展的關鍵問題之一。另外，隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人口的迅速增長，石油、煤炭、天然氣等不可再生化石燃料的消耗日益增多，導致能源愈發(fā)短缺，因此制備能夠有效吸收、轉(zhuǎn)換和利用太陽能的新型熱能存儲材料成為了目前急需解決的難題。由于石墨烯具有高熱導率、高吸光性及優(yōu)異的機械性能，被作為制備熱能存儲材料、散熱材料等熱管理材料的理想選擇。

石墨是由大量碳原子組成的六角環(huán)形網(wǎng)狀結構的多層疊合體，因?qū)訂柦Y合能只有5．4kJ／tool，故在一定的外力作用下易被剝離，而剝離出的石墨單層結構即為石墨烯。20世紀3O年代，Landau和Peierls等ll提出二維晶體是熱力學不穩(wěn)定的，在常溫常壓下易分解。因此，傳統(tǒng)理論認為石墨烯只是一個理論結構，實際中無法單獨存在。直到2004年，英國科學家Geim等打破了“二維晶體無法在非***零度穩(wěn)定存在”的認知，采用微機械剝離法在高定向熱解石墨(HoPG)上反復剝離，**終成功制備并觀察到單層石墨烯。石墨烯的導熱性能優(yōu)異，易分散，易加工。

儲能電池在人們的日常通信及綠色出行等領域發(fā)揮著日益重要的作用，這就對先進的鋰離子電池與鋰硫電池電極制備技術提出了更高的要求。大量研究成果表明以碳納米管與石墨烯為**的納米碳材料因其優(yōu)異的導電能力、良好的機械性能以及獨特的形貌與結構特征，可在不同的應用模式下顯著提高儲能電池的容量性能、倍率性能以及循環(huán)壽命。與此同時也應認識到在這些材料取得更加***與商業(yè)化的應用前還需要解決以下問題:(1)研發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料制備技術。碳納米管與石墨烯的導電能力對其所應用的電極性能有著決定性的影響，因而需要不斷完善與探索新的制備工藝(如氣相沉積法)與化學改性(如元素摻雜)方法。氧化石墨烯具有兩親性，是因為其含有官能團。黑龍江新型氧化石墨烯改性

氧化石墨烯應用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復合材料領域。黑龍江新型氧化石墨烯改性

真空抽濾法是一種制備石墨烯薄膜的**常見方法。由于氧化石墨烯的片層含有大量羧基、羰基等親水性含氧官能團，并且片層間具有靜電相互作用不容易團聚，因此在不借助分散劑的情況下也能在水溶液中分散均勻，從而形成穩(wěn)定的分散液，非常有利于真空抽濾過程中片層的緊密排列［４３，４４］。Ｌｉｕ［４５】等人采用真空抽濾法制備了具有有序排列結構和高密度的ＧＯ／ＰＤＡ復合膜。在ＧＯ／ＰＤＡ復合膜中，ＧＯ的含氧官能團與ＰＤＡ的胺基之間存在氫鍵相互作用，并且ＰＤＡ對ＧＯ具有還原的作用。在經(jīng)過３０００°Ｃ高溫處理之后，ＰＤＡ被轉(zhuǎn)化為具有***石墨晶體結構的ＣＰＤＡ納米顆粒（ＣＰＤＡＮＰｓ），對石墨烯片層起到了增強的作用，從而使復合膜的拉伸強度、電導率和熱導率黑龍江新型氧化石墨烯改性