石墨烯掺杂诱导准2D纳米氧化铝的制备和表征 总结：
纲要：
为了克服这些缺陷，许多科研工作者尝试采用“自上而下”或“自下而上”等方法，将氧化铝等陶瓷基材料和其他纳米材料复合，形成具有特殊性能的纳米复合材料。例如，有科研工作者使用“自上而下”策略制备了石墨烯纳米材料增强的陶瓷基复合材料 [7]，虽然材料的性能得到改善，但是由于石墨烯材料在分散和烧结过程中会产生聚集和退化，反过来也导致了微观结构(如微裂纹、气泡、分层和各向异性分布)和性能(如结构稳定性低、疲劳寿命低、导电性/导热性阈值大)等存在缺陷。Wang等合成了具有机械柔性的阵列石墨烯/陶瓷复合结构，并将其用于锂离子电池的高性能阳极材料 [12]。Zhang及其同事合成制备了一种石墨烯/氧化铝陶瓷的复合超轻材料，其具有极佳的超弹性和高导电性能 [13]。2.2. 测试和表征使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM, Gemini SEM 500, Zeiss)观察氧化铝颗粒的形貌等特征；利用X 射线衍射仪(XRD, X’Pert PRO, Philips, Holland)表征氧化铝颗粒的结晶度和晶型等特征。2.3. 实验方法和步骤Figure 1. The preparation for graphene-doped nano aluminum oxide图1. 石墨烯掺杂纳米氧化铝制备流程图异丙醇铝在不同条件和试剂用量下进行水解，然后放置恒温箱水热。测试样品制备：将上述氧化铝浆料以及石墨烯掺杂的氧化铝浆料均匀涂布在石英玻璃表面，在150℃干燥5 min后，再在空气条件下450℃煅烧3 h，煅烧冷却后获得的粉末用于SEM和XRD测试。当石墨烯掺杂含量增加时，球形纳米氧化铝形态依然存在，颗粒粒径随着石墨烯含量的增加，统计上有减小的趋势，但是变化不明显，颗粒粒径依然维持在15到30 nm之间。当石墨烯含量在0.01%时，形成的纳米氧化铝依然主要以球形颗粒为主，没有发现明显的组装结构(如图3(b)所示)，这说明在石墨烯质量比在0.01%时，对纳米氧化铝的Figure 3. SEM images of nano aluminum oxide doped with different contents of graphene: (a) no graphene; (b) 0.01%; (c) 0.02%; (d) 0.03
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编辑：中冶有色网
来源：徐 勇
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2025年06月06日 ~ 08日 
