Определение характеристик проводимости композитов на полимерной основе с наполнителями из графена и его родственных структур
Ключевые слова:
композитные материалы, графен, оксид графена, электропроводность, нанопорошок графита, полимеры, оптическая спектрофотометрия, механические свойстваАннотация
В данной статье проведено экспериментальное изучение проводимости композитных материалов, модифицированных углеродными наноструктурами. В качестве наполнителей были использованы такие углеродные наностуктуры, как малослойный графен, полученный методом CVD, оксид графена и нанопорошок графита. Особый интерес представляет получение композитных материалов, обладающих высокими электрическим свойствами и возможность контролирования ширины запрещенной зоны. Обнаружено, что полученные композитные материалы являются не только проводящими, но и обладают впечатляющими механическими и оптическими характеристиками. Полученные данные свидетельствуют о том, что при увеличении концентрации армирующего вещества наблюдается рост проводимости. Для исследования оптических и электрических свойств применялась оптическая спектрофотометрия, также композитные материалы были изучены с помощью Рамановской спектроскопии, оптической и атомно-силовой микроскопии. Была рассчитана оптическая ширина запрещенной зоны по спектру пропускания и изучена температурная зависимость электропроводности композитного материала. Выявлено, что даже при малых концентрациях наполнителя в диэлектрической полимерной матрице, электрические свойства композитных материалов заметно увеличиваются.
Библиографические ссылки
2. Murugan A.V., Muraliganth T.and Manthiram A. Rapid, Facile Microwave-Solvothermal Synthesis of Graphene Nanosheets and Their Polyaniline Nanocomposites for Energy Storage // Chem. Mater. – 2009. – Vol. 21. – P.5004.
3. Zhao K., Pharr M., C.Sh. et al. Large plastic deformation in high-capacity lithium ion batteries caused by charge and discharge // J.Am.Ceram.Soc. –2011. – Vol. 94. – P.226-235.
4. Baygarinova G.A., Myrzabekova M.M., Tulegenova M.A., Guseynov N.R., Il'in A.M. Polucheniye i issledovaniye novykh kompozitnykh materialov polimer-grafen // Vestnik KazNU, Ser.fizicheskaya. – 2013. – S.23-29.
5. Paul D.R., Robeson L.M. Polymer nanotechnology: Nanocomposites // Polymer. – 2008. – Vol. 49. – P.3187-3204.
6. Ilyin A.M. Computer Simulation of Radiation Defects in Graphene and Relative Structures / Graphene Simulation, Gong, J.R.;(Ed) // InTech, Rijeka. – 2011. – P. 39-52.
7. Ayrat M. Dimiev and James M. Tour, Mechanism of Graphene Oxide Formation // ACS Nano. – 2014. – Vol. 8 (3). – P. 3060–3068.
