石墨烯是一种在热、电、力学性能等方面具有独特优势的新型碳材料,研究石墨烯片层与高分子链之间的相互作用不仅具有理论意义,而且为开发功能高分子复合材料提供技术支撑。宁波材料所在实现石墨烯产业化制备的基础上,进一步开展石墨烯/高分子复合体系相关研究,揭示石墨烯与高分子基体之间的非共价建结合机理,由此提出非化学法改善高分子与石墨烯间界面粘结的新方法。
众所周知,石墨烯由sp2杂化的碳原子紧密排列而成,其中碳-碳键长约为0.142nm,相邻两个六圆环的面心距为0.246nm。石墨烯片层表面与聚己内酯(PCL)片晶间存在晶格匹配关系,可诱导PCL分子链在其表面附生结晶,从而产生“物理铆合”作用,显著提高二者之间的界面粘结性(Ind. Eng. Chem. Res.2013. 52, 15824-8)。研究人员继而研究了注塑过程中石墨烯对PCL分子取向与结晶的影响,发现在附生结晶和空间限制双重作用下PCL分子链的松弛抑制现象(Compos. Sci. Technol.http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2014.03.012),这为制备高各向异性高分子复合材料提供了基础。研究人员还通过静电吸附制备了UHMWPE/石墨烯抗静电复合材料,由于形成了石墨烯三维网络结构,所以具有较低的导电逾渗值(Compos. Sci. Technol.2013. 89, 180-5;中国发明专利申请号:201310317580.2)。以上研究得到国家自然科学基金(51273210;51273207;51003117)和宁波市重点科技创新团队(2009B21008)的支持,并作为研究基础申请获批宁波市石墨烯产业化应用开发专项1项(2013B6009)。
- 化学所刘国明、巴斯克大学Alejandro J. Muller、都灵理工大学Alberto Fina《Macromolecules》:石墨烯纳米纸中生物聚酯不同稳定性的晶体 2026-03-18
- 浙江大学高超/刘英军/许震、清华大学徐志平 Nat. Mater.:室温制备高性能石墨烯基碳纤维 2025-10-21
- 武汉理工董丽杰教授团队 Mater. Horiz.: 基于无溶剂石墨烯纳米流体的氢键置换策略实现可反复热成型纤维素生物塑料 2025-08-29
- 中科大王育才/朱书/蒋为团队 Science:系统揭示高分子载体材料发生系统性清除的底层机制 2026-03-20
- 郑州大学化学学院张伟教授团队招聘教师、博士后 - 高分子合成、手性高分子、超分子组装和功能高分子材料、DFT和分子动力学计算合成/组装 2026-03-17
- 天大浙江研究院“高分子复合材料中心”(宁波)诚聘博士后/特聘青年研究员 2026-03-16
- 东南大学李全院士、陆海峰等 Adv. Mater.:液晶弹性体柔性复合材料光驱动热机械耦合实现了高性能热释电能量收集 2026-03-17