将聚合物与少量硬质碳基纳米填料(例如石墨烯或氧化石墨烯)结合使用,有望产生具有出色机械性能的低密度纳米复合材料。然而,填料和聚合物之间的不相容性,由于加工困难而进一步加剧,促使这种纳米复合材料仍然难以捉摸。在这里,我们报告了一种通过简单混合两种液晶溶液来获得高度增强的纳米复合薄膜的水基工艺:一种由氧化石墨烯薄片组成的胶体向列相,以及一种由棒状高性能芳族聚酰胺形成的向列相。干燥所得的杂化双轴向列相后,我们获得了用氧化石墨烯增强的坚固的结构纳米复合材料。
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Figure 1. 聚合物的分子结构,纳米复合材料的合成以及双轴向列混合型。
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Figure 2. PBDT + GO混合向列相的表征。(a) 来自传输池中的PBDT + GO混合液的小角度X射线散射。(b)
hNb相的单个单畴中的分层超分子排列的示意图。
Figure 3. PBDT + GO纳米复合薄膜的纳米结构。
相关研究成果于2019年由北卡罗来纳大学教堂山分校Theo J. Dingemans课题组,发表在NATURE COMMUNICATIONS(https://doi.org/10.1038/s41467-020-14618-0)上。原文:Strong graphene oxide nanocomposites from aqueous hybrid liquid crystals。