石墨烯在复合材料中的应用 

复合材料分散，性分散机，间歇式分散机，通用型分散机

004年至今, 关于石墨烯的研究成果已在SCI检索期刊上发表了超过2000篇论文, 石墨烯开始碳纳米管成为了备受瞩目的国际和热点．基于石墨烯的纳米复合材料在能量储存、液晶器件、电子器件、生物材料、传感材料和催化剂载体等领域展现出许多优良性能，具有广阔的应用前景．目前研究的石墨烯复合材料主要有石墨烯/聚合物复合材料和石墨烯/无机物复合材料两类，其制备方法主要有共混法、溶胶-凝胶法、插层法和原位聚合法.

本文将对石墨烯的纳米复合材料及其性能等方面进行简要的综述．

、基于石墨烯的复合物利用石墨烯优良的特性与其它材料复合可赋予材料的性质．如利用石墨烯较强的机械性能，将其添加到高分子中，可以提高高分子材料的机械性能和导电性能；以石墨烯为载体负载纳米粒子，可以提高这些粒子在催化、传感器、超级电容器等领域中的应用．

1.1 石墨烯与高聚物的复合物功能化后的石墨烯具有很好的溶液稳定性，适用于制备聚合物复合材料．根据实验研究，如用xx改性后的氧化石墨烯分散到聚苯乙烯中，还原处理后就可以得到石墨烯-聚苯乙烯高分子复合物．该复合物具有很好的导电性，添加体积分数为1%的石墨烯时，常温下该复合物的导电率可达0.1S/M，可在导电材料方面得到的应用．

1.2石墨烯／纳米粒子复合物可与石墨烯形成复合物的纳米粒子有很多，如负载金属纳米粒子（Pt，Au，Pd，Ag）、氧化物纳米粒子（Cu2O，TiO，SnO2）、以及量子点CdS等等．这些石墨烯纳米粒子复合物具有在催化、生物传感器、光谱学等领域应用的特性能．

石墨烯与其它碳基材料（如碳纳米管、富勒烯）的复合物也具有许多特的性能．石墨烯与富勒烯复合物具有很好的锂电池性能，其充放电容量、循环效率均得到很大的提高，使之在能量存储方面具有潜在的应用前景．Henie通过模拟计算发现富勒烯插层的石墨烯复合物对于H2气具有很好的存储效果．此外，添加氧化石墨烯也有利于碳纳米管膜的制备，形成的石墨烯-碳纳米管复合物膜具有很大的导电率，较好的柔韧性，从而使之在场发射设备中具有潜在的应用前景．.

二、功能化石墨烯的相关应用通过对石墨烯进行功能化, 不仅可以提高其溶解性, 而且可以赋予石墨烯新的性质, 使其在聚合物复合材料, 光电功能材料与器件以及生物医药等领域有很好的应用前景.

2.1 聚合物复合材料基于石墨烯的聚合物复合材料是石墨烯迈向实际应用的一个重要方向. 由于石墨烯具有的性能和低廉的成本, 并且, 功能化以后的石墨烯可以采用 液加工等常规方法进行处理, 非常适用于开发聚合物复合材料. Ruoff教授等制备了石墨烯- 聚苯乙烯导电复合材料, 引起了的关注. 

2.2 光电功能材料与器件新型光电功能材料与器件的开发对电子、信息及通讯等领域的发展有的促进作用. 其中, 非线性光学材料在图像处理、光开关、光学存储及人员和器件保护等诸多领域有重要的应用前景. 好的非线性光学材料通常具有大的偶极矩和π体系等特点, 而石墨烯的结构特征正好符合这些要求. 

2.3 生物医药应用由于石墨烯具有单原子层结构, 其比表面积很大, 非常适合用作药物载体. Dai等制备了具有生物相容性的聚乙二醇功能化的石墨烯, 使石墨烯具有很好的水溶性, 并且能够在血浆等生理环境下保持稳定分散; 然后利用π-π相互作用成功地将药物喜树碱衍生物(SN38)负载到石墨烯上, 开启了石墨烯在生物医药方面的应用研究.

三、展望目前，无论在理论还是实验研究方面，石墨烯均已展示出重大的科学意义和应用价值，且已在生物、电极材料、传感器等方面展现出特的应用优势．随着对石墨烯研究的不断深入，其内在的一些特殊性能如荧光性能、模板性能等也相继被发现．相信这种具有特殊二维纳米的碳基材料仍然隐藏着许多更加的性 
 能，有待进一步挖掘．此外，基于石墨烯复合物材料的研究也将为石墨烯的应用提供实验和理论的基础．如石墨烯的表面修饰，使得石墨烯能够在不同的溶剂（水、有机、极性和非极性等溶剂）中形成稳定的分散体系，大大方便了石墨烯复合材料的制备和研究；石墨烯与高分子材料之间的复合物也已在导电率、超级电容器和机械性能等方面展现出的性能；负载纳米粒子的石墨烯的研究也显示出这类复合物在催化、传感和电池等方面有着的应用潜能．总的说来，目前石墨烯材料的研究范围较窄，还面临着许多问题和挑战，比如与其它高聚物的相容性、石墨烯与无机粒子的相互作用本质，复合物性能的开发等等，仍亟待进一步深入研究．可以说，石墨烯的出现给科学家们提供了一个充满魅力和想象空间的研究对象，也许在不久的将来，石墨烯会在不同领域得到重大应用而改变我们的生活。

我司有着丰富的石墨烯研磨经验，跟常州、无锡、长春、宁波、潍坊、深圳、厦门、东莞等地大型锂电石墨烯、碳纳米管生产企业有着深度合作。欢迎您的来电！    

石墨烯在复合材料中的应用 

复合材料分散，性分散机，间歇式分散机，通用型分散机