超临界流体中石墨烯高效制备方法及其聚合物导电纳米复合材料研究

项目名称： 超临界流体中石墨烯高效制备方法及其聚合物导电纳米复合材料研究

项目编号： No.51373011

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 张好斌

作者单位： 北京化工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 如何从廉价的石墨经济高效地制备结构性能可控的石墨烯仍然面临巨大挑战。针对石墨氧化-还原法制备的石墨烯结构缺陷多和电导率低问题，本项目拟采取金属氯化物非共价键插层策略，扩大石墨层间距，减小范德华力束缚，为其快速剥离制备石墨烯提供条件；然后，利用超临界CO2低表面张力和高渗透性的特点，高压下在增大的石墨层间充入大量超CO2分子，而后快速卸压在层间建立起足够高的瞬时压力，迫使石墨片层迅速膨胀剥离制得石墨烯。本项目的创新点在于以金属氯化物替代强酸/强氧化剂作插层剂，既避免了对石墨sp2共轭结构的破坏，又增大了其层间距，同时结合超临界流体对石墨的高效剥离作用，从而实现高结构规整度、低厚度石墨烯的非氧化高效宏量制备。以所制备优质石墨烯为填料，利用超临界流体降低熔体粘度、促进纳米粒子分散的特性，在低填料含量下获得具有优秀导电、导热和电磁屏蔽性能的聚合物/石墨烯纳米复合材料。

中文关键词： 聚合物纳米复合材料；石墨烯；超临界流体；石墨层间化合物；导电性能

英文摘要： It remains a great challenge how to ecnomically and efficiently convert cheap graphite into graphene sheets with controlled structure and properties. Considering the large defects and low electrical conductivity of graphene derived from the oxidation and

英文关键词： Polymer nanocomposites；Graphene；Supercritical fluids；graphite intercalation compoun；Electrical properties