石墨烯/炭黑导电油墨的制备与书写线路的性能研究开题报告

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1. 研究目的与意义

本研究通过对石墨烯在油墨填料中含量的改变，研究石墨烯含量的改变对于油墨性能产生的影响。

传统的导电油墨用炭黑作为填料，虽然炭黑有成本低廉、质量轻等优点，但是其导电性能不佳，所以这种导电油墨无法大范围的应用。

石墨烯是21世纪最瞩目的新材料，本身也具有良好的导电性，但是石墨烯的成本非常高，所以材料的成本是非常大的问题。

2. 国内外研究现状分析

杨波等用苯丙乳液和石墨烯作为原料，通过简单共混制备出新型石墨烯-苯丙复合导电膜，并证实了可以添加纳米银颗粒来完善导电网络的设想。

顾善群等采用改进hummers法制备了氧化石墨烯(go),将不同比例的go和硝酸银混合,采用水合肼一步还原制备石墨烯/银(rgo/ag)复合材料,研究构成和热处理工艺对其导电性的影响以及粘合剂用量对于导电性的影响。

xu 等配制了一种由银纳米粒子和石墨烯-银复合材料纳米层组成的导电油墨，并将该导电油墨注入商业滚珠笔中，在爱普生照明纸上绘制线路，结果证明，绘制出来的线路不仅具有柔性，而且可以导电。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：从氧化石墨烯的制备开始，得到氧化石墨烯之后再用维生素c还原氧化石墨烯的，得到可以使用的还原氧化石墨烯。

接下来进行导电油墨的制备，在实验中以还原氧化石墨烯、炭黑的混合填料为导电填料，以乙醇、乙二醇、丙三醇、去离子水的混合溶液为溶剂，以羧甲基纤维素钠为粘合剂和稳定剂，配置导电油墨。

配置不同比例的导电油墨，测试不同配比之下油墨的电导率、粘度、粒径等数据，选出性能最佳的石墨烯/炭黑导电油墨配比。

4. 研究创新点

本课题的创新之处在于采用石墨烯、炭黑混合材料作为油墨的导电填料。

在填料中加入石墨烯这个导电性能强的材料弥补炭黑导电性能差的缺点，用炭黑与石墨烯复合也能降低因使用石墨烯带来的高昂的费用。

本实验采用保持炭黑、石墨烯总量不变，改变石墨烯的含量，制备五种石墨烯含量不同的油墨，制备好油墨之后，将油墨灌入准备好的笔芯中，进行书写实验，测试油墨导电率，观察微观状态下油墨的各项性质，对比选出使油墨各项性能最好的配比。