李莹:二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及导电性研究论文

李莹:二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及导电性研究论文

本文主要研究内容

作者李莹(2019)在《二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及导电性研究》一文中研究指出:二氧化钛(TiO2)具有成本低,化学性质稳定和无毒等特点,是国民经济的基础材料。为了拓展二氧化钛的应用领域,通常采用物理化学方法对其改性,其中制备具有良好导电性能的二氧化钛复合材料是研究热点之一。国内外对TiO2导电粉的研究非常关注,且已经逐步实现产业化。TiO2复合材料可用于导电涂料、导电油墨、汽车底漆以及电缆等导电领域,具有广阔的发展前景。目前,市售的TiO2导电粉体多以TiO2/ATO(掺锑二氧化锡)复合材料为主,但制备过程中产生大量的废酸碱,对环境影响较大,且回收成本高。因此,开发高导电、低成本、绿色环保的TiO2复合导电材料是解决该问题的重要手段。石墨烯(G)由于其优异的导电性能,且无毒无害,在导电材料领域占有重要地位。因此,用石墨烯改善二氧化钛的导电性而制备的二氧化钛/石墨烯(TiO2/G)复合导电材料将具有重要的研究意义与市场前景。本研究采用三种方法制备TiO2/G复合导电材料,通过FTIR、XRD、SEM等测试手段对复合材料的结构形貌进行表征,并研究其形貌、结构和复合材料的导电性能的关系。另外,对二氧化钛与石墨烯的复合导电机制进行初步探讨。具体内容如下:1)采用表面活性剂辅助静电组装法制备TiO2/G复合材料。利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)可以增强二氧化钛与石墨烯间的静电结合力并改善复合材料在水中的分散能力,从而获得导电性良好的TiO2/G复合材料。其石墨烯添加量为7%(质量分数)时,TiO2/G复合材料的电阻率为2.4Ω?cm,可以在水中保持24 h的均匀稳定。2)采用水热法制备球状的TiO2/G复合材料可以解决二氧化钛与石墨烯结合不稳定的问题。当石墨烯添加量为5%(质量分数)时,复合材料的电阻率为13.460Ω?cm。3)采用水热法制备的针状TiO2/G复合材料在导电性及复合稳定性上均得到提高。针状形貌间接增大TiO2与石墨烯之间的接触面积,使复合材料的导电能力得到增强。CTAB的存在增强了复合材料在水中的复合稳定性。石墨烯添加量为7%(质量分数)时,TiO2/G复合材料的电阻率可达到0.166Ω?cm,且可以在水中保持24 h均匀稳定。实验中制备的TiO2/G复合材料表现出优异的导电能力,并解决了复合材料结合不稳定的问题。本研究为TiO2基复合材料的制备及应用提供了技术支持,具有重要的研究意义。

Abstract

er yang hua tai (TiO2)ju you cheng ben di ,hua xue xing zhi wen ding he mo du deng te dian ,shi guo min jing ji de ji chu cai liao 。wei le ta zhan er yang hua tai de ying yong ling yu ,tong chang cai yong wu li hua xue fang fa dui ji gai xing ,ji zhong zhi bei ju you liang hao dao dian xing neng de er yang hua tai fu ge cai liao shi yan jiu re dian zhi yi 。guo nei wai dui TiO2dao dian fen de yan jiu fei chang guan zhu ,ju yi jing zhu bu shi xian chan ye hua 。TiO2fu ge cai liao ke yong yu dao dian tu liao 、dao dian you mo 、qi che de qi yi ji dian lan deng dao dian ling yu ,ju you an kuo de fa zhan qian jing 。mu qian ,shi shou de TiO2dao dian fen ti duo yi TiO2/ATO(can ti er yang hua xi )fu ge cai liao wei zhu ,dan zhi bei guo cheng zhong chan sheng da liang de fei suan jian ,dui huan jing ying xiang jiao da ,ju hui shou cheng ben gao 。yin ci ,kai fa gao dao dian 、di cheng ben 、lu se huan bao de TiO2fu ge dao dian cai liao shi jie jue gai wen ti de chong yao shou duan 。dan mo xi (G)you yu ji you yi de dao dian xing neng ,ju mo du mo hai ,zai dao dian cai liao ling yu zhan you chong yao de wei 。yin ci ,yong dan mo xi gai shan er yang hua tai de dao dian xing er zhi bei de er yang hua tai /dan mo xi (TiO2/G)fu ge dao dian cai liao jiang ju you chong yao de yan jiu yi yi yu shi chang qian jing 。ben yan jiu cai yong san chong fang fa zhi bei TiO2/Gfu ge dao dian cai liao ,tong guo FTIR、XRD、SEMdeng ce shi shou duan dui fu ge cai liao de jie gou xing mao jin hang biao zheng ,bing yan jiu ji xing mao 、jie gou he fu ge cai liao de dao dian xing neng de guan ji 。ling wai ,dui er yang hua tai yu dan mo xi de fu ge dao dian ji zhi jin hang chu bu tan tao 。ju ti nei rong ru xia :1)cai yong biao mian huo xing ji fu zhu jing dian zu zhuang fa zhi bei TiO2/Gfu ge cai liao 。li yong shi liu wan ji san jia ji xiu hua an (CTAB)ke yi zeng jiang er yang hua tai yu dan mo xi jian de jing dian jie ge li bing gai shan fu ge cai liao zai shui zhong de fen san neng li ,cong er huo de dao dian xing liang hao de TiO2/Gfu ge cai liao 。ji dan mo xi tian jia liang wei 7%(zhi liang fen shu )shi ,TiO2/Gfu ge cai liao de dian zu lv wei 2.4Ω?cm,ke yi zai shui zhong bao chi 24 hde jun yun wen ding 。2)cai yong shui re fa zhi bei qiu zhuang de TiO2/Gfu ge cai liao ke yi jie jue er yang hua tai yu dan mo xi jie ge bu wen ding de wen ti 。dang dan mo xi tian jia liang wei 5%(zhi liang fen shu )shi ,fu ge cai liao de dian zu lv wei 13.460Ω?cm。3)cai yong shui re fa zhi bei de zhen zhuang TiO2/Gfu ge cai liao zai dao dian xing ji fu ge wen ding xing shang jun de dao di gao 。zhen zhuang xing mao jian jie zeng da TiO2yu dan mo xi zhi jian de jie chu mian ji ,shi fu ge cai liao de dao dian neng li de dao zeng jiang 。CTABde cun zai zeng jiang le fu ge cai liao zai shui zhong de fu ge wen ding xing 。dan mo xi tian jia liang wei 7%(zhi liang fen shu )shi ,TiO2/Gfu ge cai liao de dian zu lv ke da dao 0.166Ω?cm,ju ke yi zai shui zhong bao chi 24 hjun yun wen ding 。shi yan zhong zhi bei de TiO2/Gfu ge cai liao biao xian chu you yi de dao dian neng li ,bing jie jue le fu ge cai liao jie ge bu wen ding de wen ti 。ben yan jiu wei TiO2ji fu ge cai liao de zhi bei ji ying yong di gong le ji shu zhi chi ,ju you chong yao de yan jiu yi yi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自渤海大学的李莹,发表于刊物渤海大学2019-09-23论文,是一篇关于二氧化钛论文,石墨烯论文,导电性论文,表面活性剂论文,水热法论文,渤海大学2019-09-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自渤海大学2019-09-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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