本書介紹了三種新型膨脹石墨基功能材料, 一是在膨脹石墨中負載光催化劑ZnO, 制備EG/ZnO復(fù)合材料 ; 二是對膨脹石墨進行超生波振蕩剝離, 制備納米石墨片 ; 三是對膨脹石墨和金屬混合物進行機械球磨, 制備碳/金屬復(fù)合納米結(jié)構(gòu)材料。介紹了EG/ZnO對水中有機污染物的吸附與降解性能, 以及納米石墨片及碳/金屬納米結(jié)構(gòu)材料作為潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能。
第pan>章緒論
11EG的制備
12EG的多孔結(jié)構(gòu)
13EG的應(yīng)用
13pan style="font-family:宋體">新型密封材料
132絕熱阻燃材料
133新型導(dǎo)電材料
134吸附材料
135潤滑材料
136發(fā)熱材料
14EG復(fù)合材料
141EG/光催化劑復(fù)合材料
142EG基低密度炭/炭復(fù)合材料
143EG/聚合物復(fù)合材料
pan style="font-family:宋體">納米石墨片的制備
15pan style="font-family:宋體">爆炸法
152超聲波法
153脈沖激光液相沉積法
154電化學(xué)法
155機械球磨法
pan style="font-family:宋體">球磨制備碳納米結(jié)構(gòu)材料
pan style="font-family:宋體">本書的選題背景及研究內(nèi)容
第2章實驗方法與設(shè)計
2pan style="font-family:宋體">樣品的制備
211EG的制備
21pan style="font-family:宋體">對天然石墨插層制備EG
21pan style="font-family:宋體">對可膨脹石墨插層制備EG
21pan style="font-family:宋體">對EG插層制備EG
2pan style="font-family:宋體">納米石墨片的制備
213EG/ZnO的制備
2pan style="font-family:宋體">球磨EG樣品的制備
22樣品表征方法
23樣品能測試
231EG/ZnO對水面原油的吸附與降解能
232EG/ZnO對水中甲基橙的吸附與降解能
233摩擦能測試
24本章小結(jié)
第3章膨脹石墨/ZnO復(fù)合材料的制備及其吸附與降解能
31EG/ZnO復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
311 SEM分析
3pan style="font-family:宋體">結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
32EG/ZnO復(fù)合材料的吸附與降解能
32pan style="font-family:宋體">三種EG/ZnO的吸附與降解能對比
322EG/ZnO對甲基橙的吸附與降解能
323EG/ZnO對吸附原油的降解能
323pan style="font-family:宋體">吸附與降解過程
3232紅外光譜分析
3233紫外-可見吸收光譜分析。
3234熒光光譜分析
3235油失重分析
33本章小結(jié)
第4章納米石墨片的制備及其結(jié)構(gòu)與摩擦能
4pan style="font-family:宋體">納米石墨片的制備及結(jié)構(gòu)表征
411GNpan style="font-family:宋體">的制備及結(jié)構(gòu)表征
412GN2的制備及結(jié)構(gòu)表征
413GN3的制備及結(jié)構(gòu)表征
42納米石墨片的摩擦能
43本章小結(jié)
第5章球磨膨脹石墨的結(jié)構(gòu)與摩擦能
5pan style="font-family:宋體">球磨的EG的結(jié)構(gòu)表征
511 XRD分析
512 HRTEM分析
513 SEM分析
52球磨的EG的摩擦能
53本章小結(jié)
第6章球磨膨脹石墨/金屬的結(jié)構(gòu)與摩擦能
6pan style="font-family:宋體">球磨EG/Fe的結(jié)構(gòu)表征
611 XRD分析
612 HRTEM分析
62球磨EG/Ni的結(jié)構(gòu)表征
621 XRD分析
622TEM分析
623拉曼分析
63球磨并退火EG/Ni的結(jié)構(gòu)表征
631 XRD分析
632拉曼分析
633 SEM分析
634 TEM分析
64球磨EG/Ni的摩擦能
65本章小結(jié)
結(jié)論
本書主要創(chuàng)新點
參考文獻
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我國是天然石墨（Natural Graphite,簡稱NG）資源大國（世界上2/3的儲量在我國），但關(guān)于膨脹石墨（Expanded Graphite，簡稱EG）的研究卻比國外晚許多。EG是一種軟質(zhì)新型碳素材料，它是20世紀70年代首先由美國聯(lián)合碳化物公司開發(fā)，壓制成用于高溫或防腐蝕介質(zhì)的密封材料，從此EG成為人們關(guān)注的焦點。人們相繼發(fā)現(xiàn)了EG優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)磁、超導(dǎo)、儲氫、吸附等能：并相應(yīng)地開發(fā)應(yīng)用于高導(dǎo)材料、超導(dǎo)材料、電池材料、催化劑材料、儲氫材料、密封材料、吸附材料等領(lǐng)域。并于1978年將其引入我國，開始了對EG大量的理論與實際應(yīng)用方面的研究。
1.1EG的制備
眾所周知，石墨晶體是一種層狀結(jié)構(gòu)，在一個層面內(nèi)其碳原子以sp2雜化軌道和的三個碳原子形成共價鍵，并排列成六角網(wǎng)面結(jié)構(gòu)面內(nèi)是作用很強的o鍵，結(jié)合力為586kJ/mol，在o鍵的作用下形成稠密而堅固的面，這些面互相重疊成層間結(jié)構(gòu)。石墨層間的結(jié)合是借助于x電子的結(jié)合力，結(jié)合力很弱，只有17kJ/mol，層與層之間碳原子的距離為0.3354nm，較層面上碳原子之間的距離要大二倍多。這種強各向異在其反應(yīng)中很好地得到反映，即攻擊面內(nèi)結(jié)合的那些反應(yīng)難行，而擴展層間使反應(yīng)物入的反應(yīng)（插層）容行。這種層間反應(yīng)的生成物稱為石墨層間化合物（Graphite Intercalation Compounds,簡稱GIC）。在插層反應(yīng)是伴隨電荷的轉(zhuǎn)移，例如一些插入物（如堿金屬、Ca、Sm、K-Hg、KH等入后，石墨層間化合物中的這些物質(zhì)提供電子（施主），石墨接收電子（受主），這種GIC稱為施主型。與之對應(yīng)，某些插入物（如鹵素、MgCl2、AIBrs、CrO5、HNO5、H2SO4、HCIO4、HF)GIC被稱為受主型。另外一些插入物，如F（形成氟化石墨）、O（OH）（形成氧化石墨或石墨酸），與石墨共價鍵結(jié)合，這類GIC被稱為共價結(jié)合型。階數(shù)結(jié)構(gòu)是GIC的特結(jié)構(gòu)，它與插入物的種類及濃度有關(guān)，表示插入物將幾層石墨層夾在其行疊層。
和其他層狀材料類似，即天然硅酸鹽（如蛭石）和過渡金屬的硫族化物。膨括各層的分離，這種分離足以消除層間的結(jié)合力。為了這個目的，插層反應(yīng)是必需的：加熱GIC導(dǎo)致插層物蒸發(fā)，產(chǎn)生的氣壓使材料沿結(jié)晶軸方向劇烈膨化。根據(jù)加熱速率和達到的高溫度，膨化可分為可逆的和不可逆的�？赡娴娜玟�-石墨化合物，在冷卻過程中，插層物的凝固導(dǎo)致膨化材料的坍塌。如果加熱溫度超過可逆的溫度，高度的膨化使得材料體積可增加300倍1-6句。
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