石墨烯变形.

石墨烯/聚合物变形郑冉冉秦雪藏冰刘成20140915一、快速蒸干溶剂法文献一：HierarchicalNanohybridswithPorousCNT-NetworksDecoratedCrumpledGrapheneBallsforSupercapacitors石墨烯褶皱微球：ACSAppl.Mater.Interfaces2014,6,9881−9889褶皱石墨烯微球是GO和Fe3+悬浮液通过超声喷雾器喷洒产生气溶胶液滴，快速蒸干溶剂和物理变形产生。•CNT在褶皱石墨烯微球上生长是通过化学蒸汽沉积的方法。ACSAppl.Mater.Interfaces2014,6,9881−9889二、通过GO的自组装，在聚合物微球上包覆GO法。文献二：Graphene-WrappedHybridSpheresofElectricalConductivity•石墨烯片层阴离子，•聚合物微球表面带阳离子（乳液聚合），•通过离子间作用力自组装成石墨烯包裹聚合物的微球。ACSAppl.Mater.Interfaces2011,3,2904–2911ab(a)Scanningelectronmicrophotographsand(b)transmissionelectronmicrophotographofgraphene-wrappedhybridspheres.ACSAppl.Mater.Interfaces2011,3,2904–2911文献三：Anaggregation-mediatedassemblyofgrapheneoxideonamine-functionalizedpoly(glycidylmethacrylate)microspheresforcore–shellstructureswithcontrolledelectricalconductivityJ.Mater.Chem.C,2014,2,6462–6466•通过GO的pH响应沉积调节自组装到聚合物微球上。•pH越小，GO在聚合物微球上的厚度越大，因为pH高时，在聚合物表面上的GO和未付上的GO没有吸引力,当酸性增大时，GO上的羧基质子化不稳定，GO易沉积微球上；当酸性太强时，沉积速度太快，形成一些GO聚集物。J.Mater.Chem.C,2014,2,6462–6466文献四：Grapheneoxidecoatedcore–shellstructuredpolystyrenemicrosph-eresandtheirelectrorheologicalcharacteristicsunderappliedelectricfield•先在乙醇中分别超声分散，再混合搅拌。•核壳结构的PS-GO微球是通过PS与GO间的π-π共轭作用。J.Mater.Chem,2011,21,6916–6921DirectingSilicon−GrapheneSelf-AssemblyasaCore/ShellAnodeforHigh-PerformanceLithium-IonBatteriesLangmuir,2013,29,744−749•石墨烯包覆硅纳米线，使作为电极材料，提高其放电性和导电性等。•制备：石墨烯包覆硅纳米线，通过GO与硅纳米线自组装APTES:•其他方法：超声乳化-蒸发溶剂法，密度梯度和溶液过程法，碱金属剥离石墨烯法，冰冻模板化pH调节自组装法。文献五：GrapheneOxideNanosheetWrappedWhite-EmissiveConjugatedPolymerNanoparticlesGO是两亲性的物质，能留在在水油界面起到表面起活性剂的作用。通过超声乳化，蒸发溶剂。(a)SchematicillustrationofthepreparationofGO-PFONPs.SEMimageofGO-PFONPs.ACSNANO,2012,8(5),4248-4256文献六：Inclusionandexclusionofself-assembledmoleculesinsidegraphenescrollsandcontroloftheirinner-tubediameter•石墨烯卷轴通过密度梯度和溶液过程合成。•空心石墨烯卷是通过溶液溶解或者加热使LCAs分解产生。•LCAs满足两亲性，能自组装，含有氨基三个条件。RSCAdv.,2014,4,35943–35949Fig.1GraphenenanoscrollsproducedbytheadditionofLCAtodispersedgraphene.HR-TEMimagesofN-GNSs(A)withcontinuouslyncreasingverticaldistancealonganaxis,(B)partiallyrolledupandaninsetimageoffastFouriertransformationand(C)withinclusionofself-assembledLCAs(innerdiameter¼12nm).SEMimagesofM-GNSs(D)withthecylinderclosedatoneendpointand(E)withinclusionofLCAfiberatbothopenendpoints(innerdiameter¼300nm).RSCAdv.,2014,4,35943–35949AChemicalRoutetoCarbonNanoscrolls•用低温，无催化剂的方法制备石墨卷。•碱金属能剥离石墨片层，因为碱金属与溶剂反应放出大量的热，第一步KC8剥离石墨片层，再超声形成石墨卷。SCIENCEVOL29928FEBRUARY2003文献七：Anice-templated,pH-tunableself-assemblyroutetohierarchicallyporousgraphenenanoscrollnetworks•在冰冻模板化pH调节自组装的过程。•GO的水溶液在水合肼中还原，只能还原面上的羟基，环氧基但不能还原边上的羧基）。•在pH8时羧基质子化，形成石墨烯泡沫，在pH10时，羧基去脂质化，形成石墨烯卷。Nanoscale,2014,6,9734–9741水合肼和氨水加入GO水溶液，90℃加热2h,冷却到室温调节pH冷冻干燥。Nanoscale,2014,6,9734–9741石墨烯卷的形成机理以上是查到的关于石墨烯变形的文献，没有查到改变接枝到石墨烯上的聚合物的作用力使石墨烯变形的相关文献。•石墨烯片层/碳纳米管的形变、结构•压缩膨胀石墨，内层的石墨片层受压变形，破坏环氧/石墨烯组成，在裂纹表面的石墨烯断裂•石墨烯主要的变形：折叠、褶皱•石墨烯通过滑动、层曲来减少压力Wen-ShyongKuo，Composites:PartA51(2013)56–61Deformationandfractureingraphenenanosheets光滑弯曲内层折叠屈曲模态•对这些变形模式的趋势影响的因素：石墨烯片层尺寸和边界条件•滑动模式更容易发生在小片层石墨烯上，滑动表面小，阻力低。•屈曲模式更容易发生在折叠石墨烯片层，阻力大•在某些情况下，当滑动受限于边缘，石墨烯片层更倾向于屈曲模式。一旦发生屈曲，压应力内层应力被释放。•边缘相互作用（edge-to-edgeinteractions）往往引起褶皱变形，面面相互作用（face-to-faceinteractions）因其热力学稳定几乎不引起褶皱变形Jang-KyoKim，CARBON66(2014)84–92Wrinklingingraphenesheetsandgrapheneoxidepapers•不同的褶皱变形对模量的影响FunctionalSupramolecularPolymers功能超分子聚合物•超分子聚合物可由预设特定结构单体形成线型聚合物•主要靠氢键或π键堆叠等非共价分子间作用力自组装形成•聚合物形态结构各异如无规线团、纳米线、扭曲纳米带、纳米管•在不同条件下会形成不同自组装形态，如下图G单体既可形成H纳米管也可形成F螺旋纳米带•例如此文即用六苯并蔻为核的单体分子通过不同溶剂自组装可得不同形态聚合物•AB为在THF中组装所得石墨纳米管SEM图片•CD及EF分别为在THF及THF水混合溶液组装获得聚合物的TEM照片•单体分子结构为以六苯并蔻为中心，上面带两个12烷基亲油端以及两个三甘醇亲水端组成。•单体自组装形成双链层并因非共价键分子间作用力在不同条件下结合形成石墨纳米管或石墨纳米螺旋带。通过镍纳米粒子上的碳分离合成多层的石墨烯球这里以镍纳米粒子制成球形为模板材料，醇溶液作为供给碳原子的母液，将该母液采用碳渗透法在外表层制成一个多层的石墨烯球形，通过热退火处理导致石墨烯结构稳定，并从镍纳米粒子外表面分离。通过控制合成环境可以改变石墨烯球状体的片层数及厚度。进一步高温热处理可以改善石墨烯片层的质量SynthesisofMultilayerGrapheneBallsbyCarbonSegregationfromNickelNanoparticlesACSNano2012石墨烯纳米带进入碳纳米管的螺旋封装石墨烯纳米带进入碳纳米管中可形成一定的螺旋结构，这里石墨烯的尺寸和碳纳米管的径向长度需满足一定的关系。机理方面：石墨烯的电子结构与碳纳米管的内层结构形成π-π共轭或者是范德华力形成该种特殊结构。另外，当两条石墨烯纳米带加入时，会形成类似于DNA的双螺旋结构。HelicalEncapsulationofGrapheneNanoribbonintoCarbonNanotubeACSNano2011