静电自组装定向制备还原氧化石墨烯-石墨相氮化碳复合材料及其导热性能

编号：CPJS06969

篇名：静电自组装定向制备还原氧化石墨烯-石墨相氮化碳复合材料及其导热性能

作者：谭桂珍 樊义翰 陈泽华 张英明 余坚 郝志峰

关键词： 定向静电自组装 二维异质层 RGO-g-C3N4 复合材料 ZETA电位

机构： 广东工业大学轻工化工学院

摘要： 采用NaOH溶液将块状多层石墨相氮化碳(B-g-C3N4)剥离成带负电的纳米片层石墨相氮化碳(g-C3N4),并与带正电(经聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)改性)的还原氧化石墨烯(RGO)通过静电自组装的方式,制得“面-面”定向结合的RGO-g-C3N4二维异质层状复合材料。Zeta电位研究表明,静电组装过程主要受电荷中和作用的主导,通过改变RGO和g-C3N4表面的Zeta电位可控制静电自组装材料的组成及形貌。拉曼光谱和XPS测试结果说明,RGO-g-C3N4复合材料具有g-C3N4和RGO共同的结构特征;SEM和TEM结果进一步说明,RGO和gC3N4纳米片在垂直方向上“面对面”定向叠加结合,复合后仍为片层状结构,层厚度明显增加。RGO-g-C3N4复合材料的导热系数随RGO含量的增加而增大,RGO含量为24.4wt%时,其导热系数达到4.2W/(m·K),是相同质量分数简单物理混合RGO+g-C3N4复合材料导热系数(3.0W/(m·K))的1.4倍,由于RGO-g-C3N4复合材料形成有效导热链,使RGO-g-C3N4复合材料的导热系数高于简单物理混合RGO+g-C3N4复合材料的导热系数。