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功能化石墨烯聚乙烯醇复合材料的制备及性能研究
功能化石墨烯聚乙烯醇复合材料的制备及性能研究
摘要：石墨烯作为一种前沿的二维材料，在材料科学领域引起了广泛的关注。本论文以石墨烯为填料，聚乙烯醇为基体材料，探究了功能化石墨烯聚乙烯醇复合材料的制备方法，并对其性能进行了研究。结果表明，通过功能化处理的石墨烯能够与聚乙烯醇形成良好的相容性，具有优异的力学性能和热稳定性。
1.引言
石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶格结构材料，具有优异的力学、电学和热学性能，被广泛用于能源储存、导电材料和传感器等领域。然而，石墨烯的应用受到其本身的片状结构和亲水性等问题的限制。因此，针对石墨烯的功能化处理成为了研究的热点。
2.方法
本实验选取了聚乙烯醇作为基体材料，并通过酸碱处理和化学修饰的方法对石墨烯进行功能化处理。然后，将功能化石墨烯与聚乙烯醇进行共混，并通过溶液浸渍和热压成型的方法制备功能化石墨烯聚乙烯醇复合材料。最后，对复合材料进行性能分析。
3.结果与讨论
3.1石墨烯功能化处理
通过酸碱处理和化学修饰，石墨烯表面的氧化基团增加，并引入了有机官能团，使其具有了更好的分散性和与聚乙烯醇的相容性。功能化处理后的石墨烯的形态和结构得到了显著改善。
3.2复合材料的力学性能
通过拉伸和压缩测试，测量了复合材料的力学性能。结果表明，功能化石墨烯的添加能够显著提高复合材料的强度和硬度。增加功能化石墨烯含量可以进一步提高复合材料的力学性能。
3.3复合材料的热稳定性
通过热失重分析，测试了复合材料的热稳定性。结果表明，功能化石墨烯的添加能够显著提高复合材料的热稳定性，使其在高温下具有更好的抗氧化性能。
4.结论
本研究成功制备了功能化石墨烯聚乙烯醇复合材料，并对其性能进行了研究。功能化处理后的石墨烯能够与聚乙烯醇形成良好的相容性，具有优异的力学性能和热稳定性。本研究为功能化石墨烯在复合材料领域的应用提供了新的思路和方法。
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