静电自组装定向制备还原氧化石墨烯-石墨相氮化碳复合材料及其导热性能

静电自组装定向制备还原氧化石墨烯-石墨相氮化碳复合材料及其导热性能

论文摘要

采用NaOH溶液将块状多层石墨相氮化碳(B-g-C3N4)剥离成带负电的纳米片层石墨相氮化碳(g-C3N4),并与带正电(经聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)改性)的还原氧化石墨烯(RGO)通过静电自组装的方式,制得"面-面"定向结合的RGO-g-C3N4二维异质层状复合材料。Zeta电位研究表明,静电组装过程主要受电荷中和作用的主导,通过改变RGO和g-C3N4表面的Zeta电位可控制静电自组装材料的组成及形貌。拉曼光谱和XPS测试结果说明,RGO-g-C3N4复合材料具有g-C3N4和RGO共同的结构特征;SEM和TEM结果进一步说明,RGO和gC3N4纳米片在垂直方向上"面对面"定向叠加结合,复合后仍为片层状结构,层厚度明显增加。RGO-g-C3N4复合材料的导热系数随RGO含量的增加而增大,RGO含量为24.4wt%时,其导热系数达到4.2W/(m·K),是相同质量分数简单物理混合RGO+g-C3N4复合材料导热系数(3.0W/(m·K))的1.4倍,由于RGO-g-C3N4复合材料形成有效导热链,使RGO-g-C3N4复合材料的导热系数高于简单物理混合RGO+g-C3N4复合材料的导热系数。

论文目录

  • 1 实验材料及方法
  •   1.1 原材料
  •   1.2 材料制备
  •     1.2.1 石墨相氮化碳(g-C3N4)分散液的制备
  •     1.2.2 PDDA-还原氧化石墨烯(RGO)分散液的制备
  •     1.2.3 RGO-g-C3N4的制备
  •     1.2.4 g-C3N4表面Zeta电位对静电组装的影响
  •   1.3 结构表征与测试
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 RGO-g-C3N4静电自组装过程
  •   2.2 RGO-g-C3N4静电自组装影响因素
  •   2.3 RGO-g-C3N4复合材料微观结构及形貌
  •     2.3.1 RGO-g-C3N4的微观结构
  •     2.3.2 RGO-g-C3N4的微观形貌
  •   2.4 RGO-g-C3N4二维层状复合材料的导热性能
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 谭桂珍,樊义翰,陈泽华,张英明,余坚,郝志峰

    关键词: 定向静电自组装,二维异质层,复合材料,电位

    来源: 复合材料学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 材料科学,无线电电子学

    单位: 广东工业大学轻工化工学院

    基金: 广东省应用型科技研发专项资金(2016B090930004)

    分类号: TB332;TN60

    DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190220.001

    页码: 2674-2682

    总页数: 9

    文件大小: 4600K

    下载量: 610

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