|本期目录/Table of Contents|

[1]侯朝霞,孔令西,杨丽蓉.聚苯乙烯微球的制备及构筑三维多孔石墨烯[J].沈阳大学学报,2020,(1):7-12.
点击复制

聚苯乙烯微球的制备及构筑三维多孔石墨烯

《沈阳大学学报》[ISSN:1000-9035/CN:22-1262/O4]

卷:
期数:
2020年第1期
页码:
7-12
栏目:
材料与化工
出版日期:
2020-02-25

文章信息/Info

Title:
-
作者:
侯朝霞孔令西杨丽蓉
(沈阳大学 辽宁省微纳米材料与开发重点实验室,辽宁 沈阳 110044)
Author(s):
-
关键词:
多孔石墨烯三维模板法水热法聚苯乙烯微球
分类号:
TB321
DOI:
-
文献标识码:
A
摘要:
采用无皂乳液聚合和分散聚合法制备聚苯乙烯微球硬模板,并将其氨基功能化后与改进的 Hummers法制备的氧化石墨烯进行复合,高温去除聚苯乙烯模板后获得三维多孔结构石墨烯.通过 X 射线 衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外吸收光谱对材料的物相组成、微观结构与形貌进行了分析.结果表明:无皂 乳液聚合和分散聚合法分别制备出球径在150、350nm 和1.2μm 左右的聚苯乙烯微球,微球形状规整、尺寸 均一,其中,无皂乳液聚合法制备的微球尺寸小,分散聚合法制备的微球单分散性优异.经500℃·3h及 800℃·1h高温热处理成功将聚苯乙烯微球模板去除,同时将氧化石墨烯还原成石墨烯,去除模板后的石墨 烯保留了聚苯乙烯微球形貌的孔洞结构.构筑的三维多孔石墨烯比电容为233F·g-1,比水热法制备的3D 多孔石墨烯比电容提升54%.3D多孔石墨烯后续可以与其他金属氧化物、导电聚合物等赝电容电极材料复 合,以期发挥协同效应,提高复合材料的电化学性能.

参考文献/References

[1] NOVOSELOV KS,GEIM A K,MOROZOVSV,etal. Electricfieldeffectinatomicallythincarbonfilms[J]. Science,2004,306(5696):666 669.
[2] SHERRELL P C,MATTEVI C. Mesoscaledesign of multifunctional3D graphene networks[J]. Materials Today,2016,19(8):428 436.
[3] TAIG A,ZENG T,LIH X,etal.TemperatureandpH effectonreductionofgrapheneoxidesinaqueoussolution [J].MaterialsResearchExpress,2014,1(3):035605.
[4] 钟玲,唐城,王斌,等.SAPO-34模板法制备多级孔石墨烯 笼用作双功能氧还原/氧析出电催化剂[J].新型炭材料, 2017,32(6):509 516. ZHONG L,TANG C,WANG B,et al. SAPO-34 templatedgrowthofhierarchicalporousgraphenecagesas electrocatalystsforbothoxygenreductionandevolution [J].NewCarbonMaterials,2017,32(6):509 516.
[5] ZHANG H T,WANG K,ZHANG X,et al.Self- generatinggrapheneandporousnanocarboncomposites forcapacitiveenergystorage[J].Journalof Materials ChemistryA,2015,3(21):11277 11286.
[6] LUOJY,KIM J,HUANGJX.Materialprocessingof chemically modified graphene:some challenges and solutions[J].AccountsofChemicalResearch,2013,46 (10):2225 2234.
[7] KIM T Y,LEE H W,STOLLER M,et al. High- performancesupercapacitorsbasedonpoly(ionicliquid)- modifiedgrapheneelectrodes[J].ACSNano,2011,5(1): 436 442.
[8] XU XT,LIU Y,WANG M,etal.Designandfabrication of mesoporous graphene via carbothermalreaction for highlyefficientcapacitivedeionization[J].Electrochimica Acta,2016,188:406 413.
[9] MACHADOBF,SERPP.Graphene-basedmaterialsfor catalysis[J].CatalysisScienceand Technology,2012,2 (1):54 75.
[10] BIH C,XIE X,YIN K B,etal.Spongygrapheneasa highlyefficientandrecyclablesorbentforoilsandorganic solvents[J].Advanced Functional Materials,2012,22 (21):4421 4425.
[11] HOA L T,CHUNGJS,HURS H.A highlysensitive enzyme-freeglucosesensorbasedonCo3O4 nanoflowers and 3D graphene oxide hydrogel fabricated via hydrothermalsynthesis[J].Sensorsand Actuators B: Chemical,2016,223:76 82.
[12] YANGTS,LIN H,ZHENGXR,etal.Tailoringporesin graphene-basedmaterials:from generationtoapplications [J].Journalof MaterialsChemistry A,2017,5(32): 16537 16558.
[13] XIE Y H,SHENG X X,XIE D L,etal.Fabricating graphenehydrogels withcontrollableporestructurevia one-stepchemicalreductionprocess[J].Carbon,2016, 109:673 680.
[14] 李政杰.基于石墨烯模板的功能材料可控制备与储能研 究[D].天津:天津大学,2016. LIZJ.Graphenebasedtemplatepreparationoffunctional materials for energy storage [D]. Tianjin: Tianjin University,2016.
[15] 陈鹏飞,张利,吴强.碳基材料模板法制备新材料的研究 进展[J].材料导报,2016,30(7):115 120. CHENPF,ZHANGL,WUQ.Researchprogressonnew materialsynthesis via carbon-based materialtemplate method[J].MaterialsReview,2016,30(7):115 120.
[16] 杨杰.TiO2 纳 米 空 心 微 球 的 制 备 及 其 光 催 化 性 能 研 究 [D].武汉:武汉理工大学,2014. YANGJ.Thefabricationandphotocatalyticactivityof nano-TiO2 hollow spheres [D ]. Wuhan: Wuhan UniversityofTechnology,2014.
[17] 肖星.基 于 聚 苯 乙 烯 微 球 模 板 的 多 孔 镍 的 制 备 及 表 征 [D].长春:吉林大学,2013. XIAOX.Studyofthefabricationandcharacterizationof porous Nibased on polystyrene microspherestemplate [D].Changchun:JilinUniversity,2013.
[18] LUXN,LILY,SONGB,etal.Mechanisticinvestigation of the graphene functionalization using p- 第1期 侯朝霞等:聚苯乙烯微球的制备及构筑三维多孔石墨烯 11 phenylenediamineanditsapplicationforsupercapacitors [J].NanoEnergy,2015,17:160 170.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2019 06 13
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51472166);辽宁省“百千万人才工程”项目.
作者简介:侯朝霞(1971 ),女,山东高密人,教授,博士.
更新日期/Last Update: 2020-02-25