关键词： 直接甲醇燃料电池   非贵金属   石墨烯   聚苯胺   电沉积  

摘要： 直接甲醇燃料电池（DMFC）作为未来小型便携式电子设备的重要电源,以其高效、清洁的特性吸引着越来越多的目光。然而,DMFC阳极催化剂成本较高、活性较低的问题一直困扰着科研人员和产业界。这些难题不仅影响了燃料电池的性能表现,而且限制了其大规模的生产应用。同时,阳极催化剂易中毒的特性也影响了其稳定性和可靠性。为解决上述问题,本课题拟开发了一种低成本、高活性的非贵金属DMFC用催化剂,通过一步电化学法制备多元过渡金属/石墨烯/聚苯胺复合催化剂,有望解决催化剂成本高、制备工艺复杂的问题,得到的研究结论如下: （1）采用一步电化学法制备了镍/石墨烯/聚苯胺（Ni/GN/PANI）复合催化剂,通过改变沉积时间、沉积电压以及金属离子浓度等变量获得最佳的制备工艺。通过SEM观察到Ni/GN/PANI复合催化剂中金属Ni以立方体结构生长在PANI、GN的表面和缝隙中,粒径为500 nm–1μm;通过XRD观测到了Ni的晶体峰,FTIR结果证明了PANI的成功沉积。采用循环伏安法（CV）、时间-电流法（I-T）、交流阻抗（EIS）等电化学测试方法研究Ni/GN/PANI催化剂对甲醇氧化反应（MOR）的电催化性能。结果表明,最佳制备工艺为沉积电压0.5 V、沉积时间200 s、电解液中Ni SO4浓度为0.5 mol/L。CV测试结果显示最佳工艺条件制备的Ni/GN/PANI复合催化剂MOR峰值电流密度为5.9 m A/cm2;计算获得的电化学活性面积（ECSA）为128 cm2。 （2）然后通过一步电沉积法在石墨纸电极表面成功合成了二元过渡金属镍铁/石墨烯/聚苯胺（Ni Fe/GN/PANI）复合催化剂。通过SEM观察到Ni Fe/GN/PANI复合催化剂中金属Ni以立方体结构、Fe以长棒状结构生长,Fe晶体直径约为200 nm,长度为500nm-1μm,通过XRD观测到了Ni、Fe的晶体峰,从FTIR图像上观测到了PANI的红外吸收峰。电化学测试结果表明,制备条件为沉积电压0.5V、沉积时间200 s、Ni SO4浓度为0.5 mol/L、Fe SO4浓度0.2 mol/L时,复合催化剂对MOR催化性能最佳,其MOR峰值电流密度为15 m A/cm2;其ECSA为256 cm2。 （3）最后采用一步电沉积法成功制备了三元过渡金属镍铁钴/石墨烯/聚苯胺（Ni Fe Co/GN/PANI）复合催化剂。SEM图像显示Ni Fe Co/GN/PANI复合催化剂中出现了新的晶体-镍铁钴合金,合金以长棒状结构生长,晶体直径为500 nm–1μm,最大的晶体长度达到了20μm。XRD和FTIR结果证明了复合催化剂中金属晶体、PANI、GN的成功沉积。电化学结果显示,制备条件为沉积电压0.4 V、沉积时间200 s、Ni SO4浓度为0.5 mol/L、Fe SO4浓度0.2 mol/L、Co SO4浓度为0.1 mol/L时,获得的Ni/GN/PANI催化剂具有最为优异的催化活性,其MOR峰值电流密度为32.8 m A/cm2;其ECSA为758 cm2。

关键词： 铜基复合材料   原位生长   石墨烯   力学性能   磨损性能  

摘要： 铜具有优异的导电性能被应用于电线、电缆和电器设备等领域,但铜的强度和摩擦磨损性能较差,作为最常用的工业导电金属与其它零部件接触时造成摩擦失效。因此,提高铜的强度和耐磨损性能是急需要解决的问题。通过加入耐磨组元能够提升复合材料的耐磨性能,常用的耐磨组元会导致铜基复合材料的电导率下降。石墨烯独特的二维形貌使其拥有优异的导电性能、力学性能和润滑特性,是提升铜性能很好的增强相。本文通过原位生成石墨烯增强铜基复合材料,使铜基复合材料保持高导电性能的同时提升耐磨性能和力学性能,具体工作有以下几点: (1)通过在亚微米球形铜粉表面包覆葡萄糖,利用真空管式炉在亚微米球形铜表面原位生成石墨烯后与大尺寸铜混合。利用真空热压烧结中烧结制备得到Gr@SSCu-Cu复合材料,测试发现复合材料力学性能的提升有限并伴随着导电性的降低; (2)通过分析第一种制备方案存在的问题,对实验方案进行改进。在亚微米球形铜粉表面包覆葡萄糖作为碳源,利用球磨工艺实现亚微米球形铜粉对大尺寸间隙的填充和碳源的分散。在真空热压烧结炉中利用铜粉的催化作用原位生成了均匀、连续的石墨烯网络结构增强铜基复合材料(Gr@SSCu/Cu)。 (3)测试Gr@SSCu/Cu复合材料的性能发现复合材料保持高导电性能的同时,力学性能和耐磨性能得到提升。分析发现Gr@SSCu/Cu复合材料中石墨烯表现出优异的润滑作用和诱导晶粒细化效果,提升了复合材料的摩擦磨损性能和力学性能,且均匀分布在界面处的石墨烯减少了电子在晶界处的散射使复合材料保持很好的导电性,对石墨烯增强铜基复合材料性能的机制进行了分析。

关键词： 木质素磺酸钠   石墨烯   电化学性能   电容去离子   电极材料  

摘要： 由于人口的持续增长,对饮用水的需求不断增加,淡水的稀缺成为关键问题,对人类产生巨大的威胁。98%的水由海水和苦咸水组成,因此海水淡化成为淡水危机的解决方案。电容式去离子(CDI)作为一种能耗低、可储能的新型海水淡化方法,备受人们关注。基于木质素磺酸钠(LS)良好的生物相容性和电化学特性以及石墨烯(GO)优异的导电性和吸附能力,本文以LS和GO为原料,通过将金属硫化物和碱金属钒酸盐与其负载得到凝胶复合材料,解决了 GO易片层堆叠和碳材料的双电层重叠问题,提高了脱盐性能,具有较好的电化学性能和电容去离子能力,应用前景广阔。 以LS和GO为原料,通过水热合成的方法,制备了 LS/GO(LG)气凝胶电极材料。该凝胶呈现三维多孔片层结构,解决了石墨烯片层重叠问题,可以为电化学反应提供大量的反应位点。电化学测试结果表明,当石墨烯添加比例为50%时,LG在三电极系统中具有较大的比电容(195.47 F g-1、电流密度为1 A g-1)。在CDI测试中,LG的脱盐能力可达15.68mg g-1,最快脱盐速率为0.99mg g-1 min-1。对其脱盐机理进行分析,扩散电容贡献率为24.84%。由此可见,LG可作为电极材料,可应用于电容去离子方面。 为了抑制LG气凝胶电极材料的双电层重叠效应,提高电化学性能。以LG气凝胶材料为基质,负载金属硫化物CoS得到LS/GO/CoS(LGC)气凝胶电极材料。材料呈3D结构,孔径由LG的微孔变为介孔,增加了材料的双电层。电化学测试结果表明,当CoS水热温度为180℃,水热时间为15 h时,LGC气凝胶电极材料在三电极体系中的比电容最大,为354.47 F g-1(电流密度为1 A g-1)。经过5000次恒流充放电测试后,其电容保持率达107%。将LGC应用在电容去离子上,最大脱盐量为28.04mgg-1,最快脱盐速率可达1.23 mg g-1 min-1。在20次脱盐循环后,其脱盐量保持率为87%。对其脱盐机理进行分析,扩散电容贡献率为24.92%,证明CoS的加入一定程度抑制双电层重叠。以上结果表明LGC具有优异的电化学性能,可应用在储能方面。 为了赋予LG气凝胶更强的电容去离子性能,论文通过水热和煅烧相结合的方法制备了碱金属钒酸盐Na1.1V3O7.9,并将其负载于LG气凝胶上得到LS/GO/Na1.1V3O7.9(LGN)气凝胶电极材料。SEM和TEM结果表明,线状Na1.1V3O7.9被片状LG包裹,形成1D/3D结构。电化学测试结果表明,LGN的最高比电容为389.41 F g-1(电流密度为1A g-1),具有最小的电阻。LGN应用在电容去离子上,Na+嵌入能力显著提高,其脱盐量可达37.15 mg g-1,最快脱盐速度为1.60 mg g-1 min-1。进行20次脱盐循环测试后,其脱盐量保持率为86%。对其脱盐机理进行分析,扩散电容贡献率可达42.92%,与LG相比,双电层重叠得到抑制。综上所述,LGN作为电容去离子材料,具备优异的脱盐能力。

关键词： MPCVD法石墨烯   质量控制   关键工序  

摘要： 石墨烯是21世纪新发现的明星材料,具有优异的电光热力等性质,在众多领域具有广泛的应用前景。目前,主流的石墨烯制备技术在石墨烯品质和纯度方面已不能满足尖端应用的需求,近几年项目研发团队开发的MPCVD法石墨烯则突破了制备技术瓶颈,实现了高品质、高纯度的石墨烯制备。当前,MPCVD法石墨烯已从实验室阶段、小试阶段走到中试阶段,是迈入工业规模化生产的最后阶段。但在实际的中试生产过程中遇到了很多质量问题,产品未达到实验室和小试阶段的质量水平,部分指标也未达到中试项目目标要求,尤其是批次的稳定性得不到保障,产品质量急需进一步提升,对生产过程中各工序进行质量控制已迫在眉睫。 本文针对MPCVD法石墨烯中试生产过程中产品一次纯化合格率不达标,质量批次稳定性较差的问题,采用“5M1E”分析法和头脑风暴法,利用鱼骨因果图作为工具分析出MPCVD法石墨烯中试生产过程中质量控制点不明确和工艺参数不合理是质量波动的重要因素。根据帕累托法则选择通过控制关键工序来降低质量波动,首先运用模糊综合评价法和层次分析法相结合的模糊层次综合评价法对MPCVD法石墨烯中试生产的关键工序进行识别和分析,得出MPCVD法石墨烯中试生产的七个工序中,裂解、合成和纯化三道工序为关键工序,并分析出生产过程中的关键工序的质量影响因素。然后基于PDCA循环设计了关键工序的质量控制流程,通过SPC控制图、正交试验设计和二项分布检验等工具优化了关键工序的工艺参数,实施于工序质量控制中,确定了裂解功率、气体比例、合成温度、压力、腔体尺寸和加热时长六个质量控制点。最终实现了MPCVD法石墨烯中试生产关键工序的可控,提升了产品质量和批次稳定性,完善了MPCVD法石墨烯中试生产质量管理体系。

关键词： 二硫化钼   功能化石墨烯   亚硝酸盐   电化学传感器  

摘要： 制备了功能化石墨烯-二硫化钼（PEI-rGO-MoS2）复合材料，采用扫描电镜和红外光谱对此复合物材料进行了表征。将PEI-rGO-MoS2复合材料用于修饰玻碳电极（GCE），制备了亚硝酸盐电化学传感器，利用循环伏安法、线性伏安法、差分脉冲伏安法和计时电流法考察了此纳米复合材料修饰电极的电化学行为。结果表明，PEI、rGO和MoS2之间的协同作用增强了复合材料对亚硝酸盐的电催化性能。在最优实验条件下，此电化学传感器检测亚硝酸根离子的检出限为0.7μmol/L，两段线性范围分别为1～20μmol/L和35～1000μmol/L，并表现出良好的选择性和稳定性。将此传感器用于自来水和碳酸饮料中亚硝酸盐的检测，加标回收率为98.0%～110.6%，相对标准偏差为0.8%～2.2%，表明此传感器具有良好的实用性。

关键词： 水系锌离子电池   钒基氧化物   石墨烯   聚苯胺   聚吡咯  

摘要： 水系锌离子电池（AZIBs）作为绿色电池系统,因其安全性高、锌材料丰富、理论比容量高、氧化还原电位低等特点,在电化学储能器件中受到广泛关注。然而,AZIBs中存在低电子电导率、缓慢的离子迁移动力学、锌枝晶和副反应等问题,阻碍了其实际应用。本文以钒基氧化物为研究对象,通过表面改性,聚合物插层与原位复合等策略对不同类型钒基氧化物进行改性并开展其储存锌的性能研究。研究的主要内容如下: （1）采用静电吸附将碳量子点包覆在VO2纳米球表面,并且将CQDs作为“桥梁”与打孔石墨烯形成稳定的界面。实现VO2纳米球分散并锚定在打孔石墨烯上（CVH）。碳量子点涂层可作为导电介质,有助于电荷转移到表面,并在体积变化时机械地稳定阴极。同时,打孔石墨烯的引入不仅为电子和离子扩散提供了更多的活性位点和纵向传输途径,而且使整体结构更加稳定,有效消除了体积变化的影响,从而实现了较大的赝电容。电化学测试表明,CVH具有储存Zn2+的优异电化学性能,在0.1 A g-1下具有443 mAh g-1的超大比容量,在0.5 A g-1时循环1000次后容量保持率为332 mAh g-1。 （2）针对水合锌离子半径较大与钒氧化物层间距有限等问题,采用了一种原位插层聚苯胺的分子改性策略,通过同步氧化聚合法成功合成了花簇状有机-无机（PANI-V2O5）杂化材料,有效扩大了钒氧化物的层间距,提升了材料的导电性和结构稳定性,显著改善锌离子在材料中的扩散动力学。实验结果表明材料在0.1 A g-1的电流密度下为450 mAh g-1,在1 A g-1条件下循环300圈之后仍然有着96.7%的容量保持率。 （3）针对钒氧化物电导率差,易聚集等缺点。本文以聚吡咯（PPy）纳米管为衬底,通过水热反应将VO2纳米球原位生长在聚吡咯纳米管上,形成PPy/VO2纳米复合材料。VO2和PPy之间的良好的界面可以有效减少界面电阻,促进离子和电子的传输,提高电池的能量转化效率,从而增强电池的能量密度和功率密度等电化学性能。实验结果表明,PPy/VO2纳米复合材料具有优秀的比容量、倍率性能和良好的循环稳定性。在电流密度为100 mA g-1时,PPy/VO2的比容量可达413 mAh g-1。在循环1200圈之后仍然有着87.2%的容量保持率。

关键词： 玻璃基微流道   石墨烯   热界面材料   热导率  

摘要： 传统的封装中通常采用有机基板,然而随着半导体工艺的发展,芯片的集成化越来越明显,有机基板的性能限制了下一代三维集成封装芯片的发展,而具有诸多优点的玻璃基板被认为是下一代半导体封装的关键。首先,基于通孔技术的玻璃基板可以实现更高密度的通孔互连结构,从而在封装中连接更多的晶体管,能够实现高效封装效率。此外,玻璃材料介电性能优异,能够允许集成系统内部更加清晰的信号和电力传输,降低传输损耗,提升芯片效率。玻璃基板表面平整,在封装过程中不容易产生翘曲和收缩,热膨胀系数与硅接近,在制造过程中结构更加稳定。然而玻璃本征热导率低,仅仅依靠传统的热界面材料无法有效散热,将玻璃基板与微流道技术结合以提高散热性能是一种具有潜力的热管理方式。 首先基于模拟仿真结合实验验证的方法,对玻璃基微流道的散热性能进行了分析。针对玻璃热导率低传热效果差的短板,利用玻璃通孔（Through Glass Via,TGV）技术,结合化学镀与电镀的方法对玻璃进行高密度微孔金属化设计,提高了玻璃的有效热导率,同时通过流道内部金属化增强微流道内部固/液界面热交换效率,进一步提高微流道散热能力。研究了冷却液雷诺数和流道结构对微流道散热器整体的散热特性和水力特性的影响,对热源表面最高温度以及温度分布分析得到,同样雷诺数情况下,五边形、六边形针肋流道可以实现较好的散热效果。在300 W cm-2的热源条件下,基于玻璃材质的微流道其热源表面的温升仅为72℃,总热阻为1.39 K W-1,流道最大对流换热系数为5.52 W cm-2 K-1。 基于导热石墨纸（Graphite Paper,GP）与聚二甲基硅氧烷（PDMS）进行填充卷绕的策略实现了定取向高导热的热界面材料。通过等离子体化学气相沉积法在GP的表面垂直生长了翅片状石墨烯纳米片（VG）,与PDMS进行卷绕复合,制备出的GP@VG@PDMS热界面材料具有超高的热导率(668.38 W m-1 K-1)。VG不但其本身具有非常高的热导率,还为GP表面增加了粗糙度,增强了GP与PDMS之间的结合强度,此外VG为声子在GP中的传输提供了额外的通道,增强了传热效率。基于表面处理后的GP@VG@PDMS热界面材料在实际散热验证中展示出了优异的散热性能和散热稳定性,相比于商业化产品,在30 W cm-2的热流密度条件下使热源相对降低了130℃。

关键词： 微胶囊   自修复涂层   GO   异氰酸酯   聚苯胺   协同作用  

摘要： 金属材料在使用过程中易受外界环境影响而产生锈蚀。针对此问题,目前已提出多种金属防腐措施,如合金材料、电化学保护以及有机涂层等。在这些防腐措施中,有机涂层具有使用简单、适用范围广和易于调控等一系列优点,被广泛使用。然而,有机涂层会随着时间的推移、环境侵蚀和外部应力等因素而产生微裂纹。微裂纹的出现影响了涂层的阻隔性能,缩短了涂层的防护周期。为此,以生物体损伤-自愈合为机制的自修复涂层引起了广泛关注,其中微胶囊型自修复涂层具有制备工艺成熟、可设计强等特点,在工业化生产方面展现了巨大的潜力。然而,传统聚合物基微胶囊的加入会显著降低涂层的机械性能,且制备周期长,反应过程中需要加入大量有机溶剂,严重污染环境,限制了微胶囊型自修复涂层的广泛应用。 因此,本论文通过Pickering乳液模板法进行微胶囊制备,采用氧化石墨烯(GO)作为固体乳化剂,通过化学交联法和化学拼接法对界面的GO进行固定,制备了两种杂化壳微胶囊。通过构建自修复-缓蚀剂协同防腐体系进一步提高了涂层的耐腐蚀能力,系统研究了协同防腐机理。制备的胶囊具有囊壁坚固、粒径尺寸小、负载率高等优点,且制备过程简单高效,对环境友好。该微胶囊的引入不但赋予了材料自修复和耐腐蚀性能,而且对材料机械性能影响较小,为此类复合材料广泛应用于各个领域奠定了坚实的理论基础。主要研究内容如下: (1)构建了异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚苯胺(PANI)协同防腐体系。通过Pickering乳液法和界面聚合法相结合,成功制备了IPDI@GO/PU/PANI杂化壳微胶囊。平均粒径为3.11μm,负载率为78.19%。将制备的微胶囊通过物理共混的方法均匀分散到UV树脂基材中,制备了具有耐腐蚀能力的自修复涂层。当添加了5 wt%的微胶囊时,自修复材料的拉伸强度为84.82 MPa(强度为基材强度的97.25%),弯曲强度为193.41 MPa(强度为基材强度的94.61%)。当涂层受到损伤后,室温放置72 h即可实现自我修复。IPDI的自修复与PANI的缓蚀相协同,复合涂层表现出了耐腐蚀能力,盐溶液浸泡实验到18天才出现明显的腐蚀扩散;复合涂层相较于空白涂层的阻抗下降更慢,浸泡350 h后,涂层阻抗仍高于100 MΩ;受损涂层在5 wt%的Na Cl溶液中浸泡150 h后的交流阻抗是浸泡1小时后的24.15%。 (2)构建了IPDI和苯丙三氮唑(BTA)协同防腐体系。基于水包油(O/W)Pickering乳液,通过GO与BTA发生化学拼接制备IPDI@GO/BTA杂化壳微胶囊。微胶囊的平均粒径为3.36μm,负载率为86.51%。BTA与GO的化学拼接显著提高了壳层的稳定性。将制备微胶囊分散到UV树脂基材中,制备了具有耐腐蚀能力的自修复涂层。当微胶囊添加量为5 wt%时,材料的拉伸强度提高6.71%,弯曲强度提高3.44%,二次拉伸强度相比于首次拉伸强度提升8.61%。所制备的涂层具有自修复性能,复合涂层的修复阻抗模量与未损坏的纯涂层的修复阻抗模量处于同一数量级。BTA的耐腐蚀与IPDI自修复的协同作用增强了涂层的耐腐蚀性能,受损涂层在浸泡150 h后,阻抗模量仍高于100 MΩ,涂层表现出良好的耐腐蚀性能。

关键词： 石墨烯   改性沥青   流变特性   相容性   界面作用  

摘要： 沥青是土木工程领域的一种重要粘结材料,主要用于路面铺设和建筑防水工程。然而,沥青在实际应用中,仍存在车辙、老化、水损等一系列病害,严重降低了沥青路面的使用寿命。因此,开发高性能改性沥青延长使用寿命,降低维护成本是沥青研究的重要方向。近年来,石墨烯作为一种新型二维纳米碳材料,能显著提高改性沥青的高低温特性,疲劳特性和抗老化特性,与其他纳米材料相比表现出广泛的应用前景。但是,不同制备方法会造成石墨烯本征结构的差异,对改性沥青的性能造成一定的影响。基于此,本论文采用不同本征结构的石墨烯,对改性沥青的宏观性能进行研究,同时结合微观分析和分子动力学模拟,揭示石墨烯改性沥青的界面增强作用机制,主要研究内容与结果如下: (1)分别采用纳米尺寸石墨烯(NG)和微米尺寸石墨烯(MG)揭示了基质沥青力学性能对石墨烯尺寸效应的依赖关系,结果表明:与0.02wt%NG改性沥青粘结剂相比,MG改性沥青的不可恢复蠕变柔量(Jnr)值降低了24.0%,低温玻璃化转变温度降低了2.67℃,这归因于大尺寸石墨烯通过其芳香环结构与沥青之间具有较强的π-π相互作用,并能诱导石墨烯周围沥青中的极性组分产生较强的O-H···S氢键,使沥青分子键合更致密,改变沥青胶体的微观结构,从而使沥青的宏观力学性能显著改善。 (2)分别采用微米尺寸无缺陷的剥离石墨烯(EG)和具有空位缺陷的石墨烯(VDG)对基质沥青进行改性,揭示石墨烯空位缺陷效应对基质沥青力学性能和抗老化性能的关键作用。结果表明:0.02wt%VDG改性沥青的Jnr值比0.02wt%EG改性沥青降低了31.5%,老化指数以及热重失重率都比0.02wt%EG改性沥青显著降低,这是由于石墨烯纳米片的空位缺陷和沥青烷烃链段之间形成静电吸附,提高了胶体中沥青质的浓度,形成致密有序的沥青质堆积结构,降低了沥青的自由体积,促进沥青从溶胶结构向凝胶结构转变,从而提高沥青的力学性能和抗老化性能。 (3)分别采用低空位缺陷石墨烯(FG)和高空位缺陷石墨烯(AG)制备苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青,揭示了石墨烯空位缺陷程度对SBS改性沥青的影响。结果表明:与0.05wt%FG复合SBS改性沥青相比,0.05wt%AG复合SBS改性沥青的疲劳寿命提高了43.9%,而Jnr值降低了14.4%,低温相转变温度降低了3.07℃。分子动力学模拟发现高空位缺陷程度石墨烯通过与沥青轻组分发生静电吸附,增强SBS丁二烯的溶胀使其更加松散,增大SBS的表面积,改善SBS与沥青基体的相容性,提高SBS改性沥青的高温抗车辙性能和低温抗裂性。 (4)采用三维多孔石墨烯(3DPG)制备不同掺量的3DPG/废旧橡胶(CR)改性沥青,揭示其高低温力学性能增强的本质。结果表明:与CR改性沥青相比,0.1wt%3DPG/CR改性沥青的Jnr值降低了41.3%,玻璃化转变温度降低了5.02℃。这归因于0.1wt%3DPG的掺入,增强了CR与沥青基体的相容性,并通过3DPG在低温下向内弯曲,抵抗外力的同时促进芳香分的运动,显著抑制CR改性沥青的低温开裂特性。3DPG在高温下向外弯曲,可抵抗膨胀的内应力,阻碍沥青分子扩散。 (5)采用不同掺量的3DPG研究SBS/CR改性沥青的高低温力学增强机理。结果表明:与SBS/CR改性沥青相比,2%3DPG掺量的改性沥青的模量在353K提高了46.2%,其SBS分子在273K的扩散系数提高了101.6%,在力学上证实了2%3DPG掺量能最有效提高改性沥青的高温弹性和低温柔韧性,这是由于在该掺量下3DPG与CR分子有最佳的静电吸附作用,SBS分子具有最佳的延展性,SBS形成CR分子桥接的“纽带”,有效降低改性沥青的自由体积,增强内聚力和粘度,提高高温力学特性。此外,3DPG有效促进SBS的低温扩散,改善改性沥青共混体系的低温抗裂特性。 本论文的研究结果加深了对石墨烯改性沥青增强机制的认识,为改性沥青的设计提供了理论依据。