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Titelaufnahme

Titel
Graphen-Nano Komposite / vorgelegt von M.Sc. Andreas Michael Wolk
AutorWolk, Andreas Michael
BeteiligteBremser, Wolfgang In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen
ErschienenPaderborn, 2018
Ausgabe
Elektronische Ressource
Umfang1 Online-Ressource (XV, 128 Seiten) : Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftUniversität Paderborn, Dissertation, 2018
Anmerkung
Tag der Verteidigung: 13.12.2018
Verteidigung2018-12-13
SpracheDeutsch
DokumenttypDissertation
URNurn:nbn:de:hbz:466:2-32189 Persistent Identifier (URN)
DOI10.17619/UNIPB/1-460 
Dateien
Graphen-Nano Komposite [6.87 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

In der vorliegenden Arbeit wurde die Herstellung von Graphen, graphenbasierten Kompositen und Graphenfunktionalisierung erforscht. Für die Herstellung der graphenbasierten Komposite wurden unterschiedlich thermisch reduzierte Graphen Oxide hergestellt und analysiert. Dabei konnte mittels REM Analytik, XRD und XPS gezeigt werden, dass die Partikelmorphologie und chemische Zusammensetzung maßgeblich durch die Reduktion beeinflusst werden können. Die verschiedenen Arten von thermisch reduzierten Graphen Oxid wurden zur Herstellung von Graphen-Nano Kompositen auf der Basis von Epoxid-Amin Harzen genutzt. Die unterschiedlichen Graphen Oxide beeinflussen das Aushärteverhalten des Epoxid-Amin Harzes maßgeblich. Darüber hinaus ergeben Graphen Oxid Komposite einen wesentlich flexibleren Werkstoff.Graphen Oxid wurde mittels Dodecylamin kovalent Funktionalisiert. Der Erfolg der Funktionalisierung konnte sowohl durch NMR als auch durch AFM-IR Analytik bewiesen werden. Die dodecylaminfunktionalisierten Graphen Oxide weisen in vielen organischen Lösungsmitteln eine gute Löslichkeit auf. Die hervorragende Löslichkeit gibt die Möglichkeit einer effizienten und schnellen Sprühapplikation, sodass die Eigenschaften der funktionalisierten Graphen Oxid Partikel an dünnen Filmen bestimmt werden konnte. Reibungsversuche zeigen, dass dodecylaminfunktionalisierte Graphen Oxid-Quantenpunkte den Reibungskoeffizient von Stahl auf Stahl signifikant senken. Eine weitere Eigenschaft des funktionalisierten Graphen Oxids ist die korrosionsinhibierende Wirkung.

Zusammenfassung (Englisch)

In This work the production of graphene, graphene-composites and the functionaliza-tion of graphene was investigated. For the graphene-composites, different types of reduced graphene oxide have been studied regarding their influence on the curing behaviour of epoxy-amine resins. Es-pecially the specific surface area of reduced graphene oxide was selectively influ-enced by controlled drying of the material, selectively. The different types of reduced graphene oxide particles were used to produce epoxy-amine composites that signifi-cantly change their curing behaviour and mechanical properties. A variety of surface areas and compositions were prepared by combination of a fast heating rate and different drying methods. The particles were observed by scanning electron micro-scope, nitrogen-physisorption and XRD. The generated graphene oxide and thermal-ly reduced graphene oxide particles were mixed with epoxy-amine resin. The curing behaviour was studied with rheological and differential scanning calorimetry (DSC) measurements. We observed that the generated graphene oxide acts as flexibilizer. Dodecyl amine edge functionalized few-layer graphene oxide quantum dots were synthesized in good yields. The covalent functionalization was demonstrated with NMR and AFM-IR and show a good dispersion-stability in many organic solvents. The excellent solubility gives the possibility of an efficient and fast spray application of the functionalized graphene oxide quantum dots to steel surfaces. A thin film of the dodecyl amine functionalized graphene oxide quantum dots on steel lowered the friction coefficient significant and has a corrosion inhibition effect.

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