| 查看: 734 | 回复: 3 | |||
| 【有奖交流】积极回复本帖子，参与交流，就有机会分得作者 201214760216 的 2 个金币 ，回帖就立即获得 1 个金币，每人有 1 次机会 | |||
[交流]
【知识库】低温等离子体对碳材料的改性
|
|||
|
今天依然上传不了图片，需要哦文章的私信230410，并发送邮箱，我看到后会发给大家 低温等离子改性的特点[1] 低温等离子一方面具有高能量的电子，使材料表面分子激发、离解和电离，另一方面，反应体系接近室温，能使高活化能的化学反应在较为温和的条件下进行。 与碳材料表面改性的其它方法相比，低温等离子体改性是干式工艺，可以得到传统的化学方法难以得到的处理效果，同时省去了烘干、废水处理等流程，无固废，气废产生。与高能量的放射线处理、电子束辐照处理等其它干式工艺相比，低温等离子改性对表面性能显著改善，对材料本体无大影响。与材料表面作用形式多，工艺的适用范围广，作用时间短，所需的成本低。 图1 通过不同时间等离子处理的WC/FLG的SEM图像：(a)2h，(b)5h，(c)8h，(d)10h 虽然等离子体在表面改性方面已经有了不少应用，但是由于等离子体在物理和化学基础理论上还存在疑问，对低温等离子体与被改性的碳材料表面的作用机制原理理解不统一。低温等离子体中的多种粒子与碳材料表面的反应复杂多变，而粒子的能量也在作用中不断更新、衰落，过程中过渡态的物质多种多样，无法用在线测试手段进行直观分析。气氛，气压，气流速、外加电压的幅值和频率、功率、放电模式等都会影响处理效果。 对碳材料表面结构和性能的影响 原料和制备工艺条件的不同使得碳材料表面有一定量的氧元素存在。未经表面处理的碳材料，活性位点少，表面能低，接触角大，呈现憎液性。等离子体通过清除碳材料的表面杂质，在碳材料表面形成微孔和刻蚀沟槽以增加表面能，或者在其表面引入官能团改变其表面性能。 图2 不同等离子球磨时间下石墨烯/硼酸钾的红外光谱图[3] 低温等离子体对材料的表面改性方法通常有等离子体处理、等离子体沉积聚合和等离子体引发的接枝聚合等。等离子体处理是指He，Ar，O2，CO2，NH3等非聚合性气体产生的等离子体对材料表面进行处理，等离子体中高能态粒子与材料的表面作用，通过刻蚀与沉积作用在材料表面接枝极性基团、自由基等实现材料的亲水化处理。等离子体聚合是将材料暴露于聚合性气体中，表面沉积一层较薄的聚合物膜。与通常的化学聚合相比，等离子体聚合膜在结构上能形成高度交联的网状结构，成膜均匀致密，与基体结合牢固，赋予材料表面新的功能，如热稳定性、化学稳定性、力学强度、膜透过性、生物相容性等。等离子体接枝聚合是先对材料进行等离子体处理，利用表面产生的活性自由基引发烯类单体在材料表面进行接枝聚合。相比材料表面引入的单官能团，接枝链化学性质稳定，可使材料表面具有永久性的亲水性。接枝速率与等离子体处理功率、处理时间、单体浓度、接枝时问、溶剂性质等因素有关。 图3 未经处理的炭黑(a)和经过不同时间处理的炭黑SEM图(b)5min (c)10min (d)30min[4] 低温等离子体氧化刻蚀所用的处理气氛有很多，不同的等离子体气氛会在碳材料表面引入不同的官能团。通常氮气和氨气能使表面形成含氮基团，而氧气和空气不仅能使表面氧化，还能去除碳材料表面的脂肪链结构，使其向石墨化晶体结构发展，同时还将形成各种复杂的碳链断残基。随着理论研究的深入，低温等离子体材料表面改性技术定会在材料科学研究和工业生产中起到重要作用。 参考文献 [1]罗凡. 低温等离子体改性碳材料吸附性能的研究[D]. 浙江大学环境与资源学院 浙江大学, 2009. [2] Lin C , Yang L , Ouyang L , et al. A new method for few-layer graphene preparation via plasma-assisted ball milling[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2017(782) 578-584. [3]刘享. 石墨烯负载硼酸钾润滑油添加剂的制备及摩擦学性能研究[D]. 集美大学. [4]刘晓阳. 等离子体制备与改性纳米材料及其应用[D]. 苏州大学, 2014. |
回复此楼» 猜你喜欢
稀土发光分析｜核壳结构｜寿命拟合
已经有13人回复
-
稀土发光分析｜核壳结构｜寿命拟合
已经有6人回复
-
金属材料论文润色/翻译怎么收费?
已经有65人回复
-
稀土发光分析｜核壳结构｜寿命拟合
已经有0人回复
-
稀土发光分析｜核壳结构｜寿命拟合
已经有0人回复
-
26 届青岛大学纺织化学与染整工程硕士（液体纳米分散染料方向）求申博建议
已经有4人回复
-
26 届青岛大学纺织化学与染整工程（液体纳米分散染料）求浙理工纺织 / 材料博导名额
已经有1人回复
-
敢问Acta Pharmaceutica Sinica B with Editor 三周了，能是什么情况？
已经有0人回复
-
求助 CeO2 Fe3O4 Cu2S CoFe2O4 标准卡 Jade 导出的数据
已经有0人回复
-
招生--河北大学26年秋季入学博士
已经有1人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
» 抢金币啦！回帖就可以得到:
-
【帮转急招】深大计算机/电子信息博士 王牌专业，大牛团队！
+5/930
-
12年，离婚了。
+1/283
-
坐标深圳，愿遇良缘
+1/213
-
空军军医大学第一附属医院药学部科研助理招聘
+1/77
-
南京农业大学工学院博士招生 1个名额
+1/75
-
湖南师范大学(211)—招收材料专业“申请-考核”制博士（有光学经验者优先）
+1/43
-
海南医科大学肖华教授(国家级青年人才)招收博士生1名---报名从速
+4/40
-
【王宁利院士团队招聘】眼科学博士3人
+1/33
-
招聘青年教师（有编制）——南京邮电大学柔性电子全国重点实验室徐申课题组
+1/30
-
上海理工大学-赵斌教授课题组招收申请考核制博士【新能源材料】
+1/25
-
上海交通大学研究生招生咨询会，来了！
+1/12
-
江西理工大学稀土学院/国家稀土功能材料创新中心招收博士研究生
+1/10
-
环氧彩砂自流平地坪施工及验收规范
+1/9
-
紧急招收2026年秋季入学博士生1名（河北工大/北京科技大学联合 增材制造/生物材料）
+1/6
-
杭州师范大学博士后招聘
+1/6
-
英国伯明翰大学工程学院招收国际全奖博士生（closing soon请尽快联系）
+1/5
-
北航国新院季梦奇副教授招聘博士(智能感知、立体视觉等)
+1/4
-
海南大学-材学院-教育部长江学者团队急招收2026年第二批入学博士生
+1/2
-
【内蒙古科技大学冶金工程专业博士招生】
+1/2
-
紧急招收2026年秋季入学博士生1名（河北工大/北京科技大学联合 增材制造/生物材料）
+1/1
简单回复
tzynew2楼
2023-04-10 11:17
回复
201214760216(金币+1): 谢谢参与
o 发自小木虫Android客户端
nono20093楼
2023-04-10 16:46
回复
201214760216(金币+1): 谢谢参与
`
XG-WUST4楼
2023-04-15 20:29
回复
201214760216(金币+1): 谢谢参与
up 发自小木虫IOS客户端
