復合碳化鉛筆對石墨烯氣凝膠機械性能的影響

劉沛靜

（陜西國防工業職業技術學院化學工程學院，陜西西安710300）

復合碳化鉛筆對石墨烯氣凝膠機械性能的影響

劉沛靜

（陜西國防工業職業技術學院化學工程學院，陜西西安710300）

本次研究通過使用一種價格低廉、環境友好的方法，將碳化鉛筆（PC）和石墨烯氣凝膠（rGo-gel）進行復合，從而提高石墨烯氣凝膠的機械性能。方法一，使用水熱法，先制備出石墨烯水凝膠@碳化鉛筆，然后進行冷凍干燥；方法二，通過石墨烯和抗壞血酸低溫反應，制備石墨烯水凝膠@碳化鉛筆，然后，冷凍干燥。通過SEM、XRD以及機械性能測試分別對兩種方法制備的產物進行比對。通過SEM觀察發現，通過方法二石墨烯和抗壞血酸在分級多孔結構的碳化鉛筆的分級孔道中，反應生成的石墨烯氣凝膠分散更為均勻；結合XRD分析推測，通過方法二制備的產物復合性更好；通過機械性能測試結果表明，通過和碳化鉛筆的復合，顯著提高了石墨烯氣凝膠的機械性能，從而擴大石墨烯的應用市場。

碳化鉛筆；石墨烯；氣凝膠；機械性能

氣凝膠是含有發達的三維孔道結構，低密度，低電導率材料，1931年，S.S.Kistler等人在世界上首次使用溶膠-凝膠的方法和超臨界干燥方法成功制備出了SiO2氣凝膠[1,2],具有超低的密度、超高的比表面積，主要應用于催化、吸附和儲能方面[3]。隨后，人們發現了Al2O3、TiO2、MgO等金屬氧化物的氣凝膠，其在光催化、生物化學等領域具有重要應用。后來碳質氣凝膠的成功制備對于人們的日常生活，尤其是儲能方面的貢獻極其重要。……