Графен. Свойства и получение. Функционализация и применение композитов на его основе

1.

Пушкарев Сергей Александрович
Преподаватель
Соловьева Е.В
Ростов-на-Дону, 2019

2.

Графен
Графен —двумерная
аллотропная
модификация
углерода,
образованная слоем
атомов углерода
толщиной в один атом.
2

3. История открытия графена

3

4.

Свойства графена
Изображение графена, полученное с
помощью просвечивающего
электронного микроскопа
Спектр КР спектроскопии
для определения графена
4

5.

Свойства графена
Значение
Показатель
Удельная площадь поверхности, м2/г
2630
Модуль Юнга, ТПа
1
5

6.

Механический способ получение графена
6

7.

Химический способ получения графена
7

8.

Химическое газофазное осаждение
Схема газофазового осаждения и фото установки.
8

9.

Функционализация графена
Функционализация(модифицирование)
Ковалентная
Нуклеофильного
присоединения
Нековалентная
Конденсации
Электрофильного
присоединения
Координационные
связи
Ван-дер-Ваальсовы
силы
Водородные связи
9

10.

Функционализация графена
Схема реакции нуклеофильного замещения карбазолом
10

11.

Функционализация графена
Схема функционализации графена по механизму реакции Фриделя - Крафтса
11

12.

Функционализация графена
Схема реакции конденсации с помощью соединений изоцианатов
12

13.

Функционализация графена
Нековалентное модифицирование:
1. Ван-дер-Ваальсовые взаимодействия пирена и 1 – пиренбутирата с графеном,
либо модификация графеном полиаминостирольных цепей
2. Водородные связи – армирование ПВС
3. Координационные связи – модифицирование графена двухвалентными
щелочноземельными металлами
13

14.

Применение нанокомпозитов
Этапы получения полиамид-графеновых
композитов
Модуль Юнга (A), предел текучести (B),
предел прочности на растяжение (C) и
относительное удлинение (D) в
зависимости от содержания графена для
нанокомпозитов GO/PE
14

15.

Применение нанокомпозитов
1. Фильтрация воздуха
2.Очистка воды
3. Графен-армированные пены
4. Аэрогели
5. Газоанализ
6. Энергетика
15

16.

СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ!
16