【摘 要】
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石墨烯具有良好的物理化学性能,在高分子材料、锂离子电池等领域具有广泛的应用。本文以生物质碳为原料,通过催化石墨化获得石墨,然后制备了石墨烯。利用KH-550(γ-氨丙基三
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石墨烯具有良好的物理化学性能,在高分子材料、锂离子电池等领域具有广泛的应用。本文以生物质碳为原料,通过催化石墨化获得石墨,然后制备了石墨烯。利用KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)改性石墨烯,并与环氧树脂混合制备石墨烯/环氧树脂复合材料。主要内容如下：1、研究了催化剂种类及反应温度对生物质碳催化石墨化的影响。结果表明：1600℃时20.0wt%含量Ti催化石墨化度为42.2%,20.0wt%含量Fe催化石墨化度为51.1%。而1.0%B+6.0%Fe联合催化对促进生物质碳石墨化有显著作用,石墨化度可以达到97.9%。2、利用1.0%B+6.0%Fe催化石墨化生物质碳,并制备了石墨烯,同时利用KH-550对石墨烯改性。通过XRD、SEM、TEM及FTIR对样品的形态和结构进行表征,结果表明：生物质碳催化石墨后结构中保留大量纹孔及管胞,氧化后制备的氧化石墨烯表面含有大量褶皱,部分区域结构不规则,同时KH-550成功接枝到氧化石墨烯上。3、研究了改性石墨烯的含量对环氧树脂力学性能的影响。结果表明：添加0.50wt%改性石墨烯时,复合材料的弯曲强度为107.09MPa、弹性模量为2.87GPa、抗压强度56.59MPa、冲击强度为7.45kJ/m2,分别比纯环氧树脂增强了15.92%、160.91%、30.87%、21.14%。
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