功能化石墨烯及其复合材料的制备与应用

发布时间：2025-06-26 00:46

　　当前世界主要以使用化石能源为主,而化石能源为不可再生能源,终将耗尽,因而开发化工新材料用于降低能耗,提高新能源利用迫在眉睫。石墨烯及其衍生物具有优异的力学、导电、抗磨、润滑及其导热性能,被广泛应用于电催化领域、力学领域及摩擦领域等。然而石墨烯本身的π-π堆叠,影响了石墨烯的性能与工业应用,此外,当前石墨烯高耗能、不环保的制备工艺,且难以实现宏量制备的现状,致使其在各个领域的应用依旧是个很大的挑战。为了解决以上问题,本论文采用节能环保,且成本低廉的球磨法制备功能化石墨烯及其复合材料并对其进行应用探索。研究内容与结论如下:(1)为解决石墨烯易团聚及其在润滑油中的稳定分散问题,本文采用球磨法制备边缘油胺化石墨烯(edge oleylaminated graphene,EOG),并对EOG亲油性能、抗磨及润滑性能进行探索研究。所制备的EOG能够以1 wt.%的浓度在润滑油基础油中稳定分散8个月以上,并且能显著提升基础油或成品油润滑与抗磨性能。当EOG在基础油的添加量为0.1 wt.%时,PB值提高了 64.86%;PD值提高了 56.18%,磨斑直径从0.88 mm降到0.46mm,为石墨烯润滑...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 石墨烯的制备方法
        1.2.1 机械剥离法
        1.2.2 CVD法
        1.2.3 分子束外延生长法(MBE)
        1.2.4 氧化石墨烯还原法
    1.3 石墨烯的性能
        1.3.1 机械性能
        1.3.2 电学性能
        1.3.3 热学性能
        1.3.4 摩擦学性能
    1.4 功能化石墨烯
        1.4.1 功能化石墨烯在润滑领域的应用
        1.4.2 功能化石墨烯在电化学领域的应用
    1.5 本论文的主要研究内容及研究意义
第二章 边缘油胺化石墨烯的制备与润滑性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器及表征设备
        2.2.3 EOG的合成
        2.2.4 ECG和EOG的表征方法
        2.2.5 EOG的分散情况及摩擦性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 ECG和EOG的表征分析
        2.3.2 EOG的分散性测试及润滑性能测试分析
    2.4 本章小结
第三章 氮掺杂石墨烯的制备与电催化性能探索
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器及表征设备
        3.2.3 三聚氰胺氮掺杂功能化石墨烯合成方法
        3.2.4 NG的表征方法
        3.2.5 电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 NG的表征分析
        3.3.2 电化学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 结果与展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
附件



本文编号：4052884