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化学工程2025年第11期:焦磷酸钠辅助液相剥离石墨烯的制备及测试

来源:期刊VIP网 时间:


作者:邹伟;孙婉茹;江浩庆;陈鹏;张孟良;黄河;李豪;

单位:河南省科学院激光制造研究所;河南工程学院材料工程学院;

摘要:以石墨粉为原料,在NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)/焦磷酸钠溶液中,采用超声处理法对石墨进行剥离,制备GN(石墨烯)分散液。简要研究了焦磷酸钠浓度和超声时间对GN分散液浓度的影响。利用UV-Vis(紫外可见光谱)、SEM(扫描电镜)、Raman(拉曼)光谱等对不同条件下所得GN的形貌和结构进行了分析。再将所得GN引入PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基体中,通过熔融挤出注塑成型的方法获得GN/PET复合材料,探讨GN对于PET的增强效果。结果表明:焦磷酸钠的添加有利于GN的剥离,且随着超声时间的增加,GN分散液的质量浓度不断增大。当焦磷酸钠与石墨粉质量比为2∶1,经过超声处理4 h后,所得GN分散液质量浓度可达0.080 mg/mL。所得GN的片径较为均匀,尺寸为0.5—1.5μm,其缺陷较低,I_D/I_G为0.38。当GN添加量为0.3%时,GN/PET复合材料的断裂强度最高,较纯PET提高了12.5%。

关键词:石墨烯分散液;;焦磷酸钠;;液相剥离;;聚酯复合材料

基金资助:河南省科技攻关项目(242102230002);; 河南省高层次创新人才项目(241823006)