Патенты автора ГАО Чао (CN)

Изобретение относится к графеновым композиционным материалам. Предложен способ получения нанокомпозиционного материала из графена и ПЭТ, содержащий этапы 1) распылительной сушки дисперсии однослойного оксида графена с получением смятых шарообразных микрогранул оксида графена, 2) перемешивания смеси терефталевой кислоты и этиленгликоля с добавлением ацетата натрия с последующей этерификацией смеси и 3) добавления к продукту этерификации с этапа (2) полученных на этапе (1) микрогранул оксида графена и катализатора, выдержки с перемешиванием в течение 1-3 часов, нагрева до 285°С и откачивания газов для продолжения реакции до тех пор, пока отведение тепла из системы не прекратится, и последующего гранулирования с охлаждением водой. При добавлении в прекурсор смятых шарообразных микрогранул оксида графена и катализатора смятые шарообразные микрогранулы оксида графена легко диспергируются и постепенно диссоциируются в однослойные листы оксида графена в процессе поликонденсации, частично этерифицированные молекулы вступают в реакцию с гидроксильной и карбоксильной группами на поверхности листов оксида графена с образованием химической связи, и оксид графена термически восстанавливается, причем в конечном итоге получается композиционный материал, состоящий из ПЭТ и листов графена, к поверхности которых привит ПЭТ. Способ, предложенный настоящим изобретением, позволяет избежать наслоения оксида графена на этапе этерификации, значительно снижает затраты и повышает эффективность производства. Полученный графен легко диспергируется в полимерной матрице, а образование ковалентных связей между двумя материалами эффективно улучшает механические свойства, электрическую проводимость и другие характеристики системы. Технический результат – предложенный способ получения нанокомпозиционного материала прост, эффективен и экономичен, а полученный композиционный материал обладает превосходными свойствами и может использоваться в изготовлении высококачественных полиэфирных тканей. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил., 13 табл., 9 пр.

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении электротермических материалов с высокими механическими свойствами и низкой плотностью для гибких электронных устройств. Оксид графена или графен диспергируют в сильном растворителе. Полученный раствор оксида графена или графена отливают и получают соответствующую жидкую плёнку с толщиной от 0,5 до 30 мм, которую погружают в слабый растворитель. После гелеобразования плёнку сушат при 50-100°С в печи или в подвешенном состоянии в течение 5-24 ч с получением гибкой пленки оксида графена или графена. Концентрация раствора оксида графена 5-20 мг/мл, раствора графена 5-40 мг/мл. Жидкую пленку оксида графена погружают в слабый растворитель на 2-24 ч, а жидкую пленку графена - на 1-24 ч. В качестве сильного растворителя используют N,N-диметилформамид, воду, N-метилпирролидон, ацетон, диметилсульфоксид, пиридин, диоксан, N,N-диметилацетамид, тетрагидрофуран или этиленгликоль. В качестве слабого растворителя используют этилацетат, дихлорметан, алканы, метанол, этанол, n-бутанол, этиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин, изобутанол, метилацетат, бутилацетат или уксусную кислоту. Гибкую пленку графена после сушки восстанавливают химическим, термическим или электролитическим способом. Полученные гибкие пленки имеют степень кристаллизации ниже 60% и состоят из многократно сложенных листов оксида графена или графена, наложенных друг на друга. Изобретение позволяет увеличить гибкость макроскопических графеновых пленок простым и технологичным способом без использования подложек. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технологии получения графеновых микросфер в форме комка бумаги, а также композитным материалам из таких микросфер для изготовления армированной керамики, композитных пластмасс и покрытий. Предложенная графеновая микросфера в форме комка бумаги состоит из смятых однослойных графеновых листов и имеет диаметр 500 нм - 5 мкм, плотность 0,2-0,4 г/см3, соотношение углерода/кислорода 20-60 и удельную площадь поверхности менее 200 м2/г. Такие графеновые микросферы в виде комков бумаги получают путем химического восстановления микросфер оксида графена с целью медленного удаления кислородсодержащих функциональных групп с поверхности оксида графена для предотвращения объемного расширения, обусловленного быстрым удалением групп, что позволяет поддерживать прочную связь между листами графена без разделения; а также путем удаления оставшегося небольшого количества кислородсодержащих функциональных групп и восстановления дефектных структур в листах оксида графена путем высокотемпературной обработки, в результате чего структура графена становится идеальной при сверхвысоких температурах (от 2500 до 3000°С), что дополнительно улучшает сцепление между графеновыми листами в микросфере и уплотняет структуру. Полученные графеновые микросферы в виде комков бумаги обладают хорошими механическими свойствами и эластичностью, способны эффективно гасить ударную нагрузку, обладают высокой устойчивостью и плотностью. 7 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 табл., 95 пр., 5 ил.

 


Наверх