本申請要求于(i)2014年5月30日提交的臨時申請序列號62/005,318；以及(ii)2014年10月8日提交的臨時申請序列號62/061,337的優(yōu)先權(quán)，這兩個申請通過引用以其全文結(jié)合在此。本披露的領(lǐng)域本披露涉及石墨烯/石墨穩(wěn)定的復(fù)合物(例如，石墨烯/石墨穩(wěn)定的乳液模板化的泡沫復(fù)合物)以及相關(guān)的制作方法，并且更特別地涉及源于石墨烯/石墨動力學(xué)捕獲穩(wěn)定的乳液的原始(pristine)石墨烯/石墨/聚合物復(fù)合物泡沫以及相關(guān)的制作方法。披露背景總體上，石墨烯作為復(fù)合材料的填充劑最近已經(jīng)得到了重視(例如，由于其固有的機械特性、熱特性、以及電特性)。例如，石墨在基本上所有溶劑中烯缺乏溶解度已經(jīng)導(dǎo)致了或者使用氧化石墨烯或者還原的氧化石墨烯代替原始石墨烯片的慣例。然而，當(dāng)與原始石墨烯材料相比時，氧化石墨烯和還原的氧化石墨烯兩者顯著地降低了機械特性、熱特性、以及電特性。如注意的，尋求其用作復(fù)合材料中的填充劑的石墨烯(例如，由于其出色的電特性、熱特性、以及機械特性)。與具有可比較特性的金屬不同，石墨烯具有約2.2g/cm3的相對低的密度以及大約2600m2/g的大的理論表面積與質(zhì)量的比率。在分散中的問題已經(jīng)困擾了該領(lǐng)域并且已經(jīng)不幸地導(dǎo)致使用氧化石墨烯(GO)和還原的氧化石墨烯(RGO)兩者代替原始石墨烯片。然而，當(dāng)與原始材料相比時，這兩種替代品已經(jīng)大大降低了特性。在GO中，這是隨著添加氧官能度破壞離域電子網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果。制成RGO的GO片的還原去除了氧官能度的大部分；然而，它還留下了缺陷如在原始石墨烯中發(fā)現(xiàn)的再次破壞該離域電子網(wǎng)絡(luò)的離位鍵并且導(dǎo)致所提及特性的降低。然后將較低的強度和電導(dǎo)率傳遞給最終復(fù)合物。一些利用GO和RGO的當(dāng)前方法同樣具有加工問題。一些加工問題包括：在溶液混合方法中苛刻的原位化學(xué)還原步驟連同困難的溶劑去除；在熔融共混方法中與熔融聚合物的高粘度有關(guān)的分散問題以及來自剪切應(yīng)力的片的斷裂和壓曲；以及在原位聚合方法中起因于粘度增加的分散和操縱問題。因此，對于利用石墨烯作為填充劑的改進的復(fù)合物材料以及相關(guān)的制作方法存在興趣。通過本披露的系統(tǒng)、組件以及方法來解決和/或克服這些和其他低效率以及改進的可能性。披露概述本披露提供了有利的石墨烯/石墨穩(wěn)定的復(fù)合物(例如，石墨烯/石墨穩(wěn)定的乳液模板化的泡沫復(fù)合物)，以及用于制作此類石墨烯/石墨穩(wěn)定的復(fù)合物的改進的方法。更特別地，本披露提供了用于制作源于石墨烯/石墨動力學(xué)捕獲穩(wěn)定的乳液的原始石墨烯/石墨/聚合物復(fù)合物泡沫的改進的方法。在示例性實施例中，本披露提供了不是將原始石墨烯/石墨的不溶性看作待克服的障礙，而是將其用作一種產(chǎn)生或制造水/油乳液的手段，其中石墨烯/石墨穩(wěn)定了所形成的球體。然后這些乳液是用于制成復(fù)合物(例如，泡沫復(fù)合物)的骨架，這些復(fù)合物示出了最高達約2S/m的體電導(dǎo)率、以及最高達約100MPa的壓縮模量和超過1200psi的斷裂強度，所有具有低至約0.25g/cm3的密度。另一種方式規(guī)定的，在先前常規(guī)方法中，原始石墨烯/石墨的溶解度的缺乏被看作是有待克服的障礙。本披露提供了，通過使用界面捕獲方法，有利地利用原始石墨烯/石墨的溶解度的缺乏來既剝脫并且捕獲石墨烯/石墨，且連同形成用作用于聚合物/石墨烯/石墨復(fù)合物(例如，中空聚合物/石墨烯/石墨復(fù)合物)的骨架的穩(wěn)定的乳液。研究已經(jīng)示出了在庚烷和水混合物中使用界面捕獲方法的上膜作用(filmclimbing)。參見，例如美國專利申請序列號14/248,547和61/812,285，以及Woltornist,S.J.,Oyer,A.J.,Carrillo,J.-M.Y.,Dobrynin,A.V&Adamson,D.H.，通過溶劑界面捕獲原始石墨烯的導(dǎo)電薄膜(ConductiveThinFilmsOfPristineGrapheneBySolventInterfaceTrapping)，ACS納米7(ACSNano7)，7062–6(2013)，每個申請的全部內(nèi)容通過引用以其全文結(jié)合在此。在示例性實施例中，本披露提供了通過改變水/油的比率以及石墨在該系統(tǒng)中的濃度兩者形成被原始石墨烯/石墨片穩(wěn)定的油包圍的水球體。此外，通過將該油相由庚烷變化為單體，制成乳液，其中然后可以聚合該油相。在某些實施例中，苯乙烯(和二乙烯基苯作為交聯(lián)劑)被用作該油相并且進行熱引發(fā)的自由基聚合，盡管同樣可以使用其他單體和聚合方法(如以下進一步討論的)。在完成該連續(xù)相的聚合之后，使用作為基質(zhì)的聚苯乙烯以及用原始石墨烯/石墨片作內(nèi)襯的并且填充有水的球形腔/區(qū)域形成復(fù)合物。在溫和的蒸發(fā)過程之后，去除水。該最終產(chǎn)物是具有異常的機械強度、電導(dǎo)率、和低密度的聚合物/石墨烯/石墨復(fù)合物泡沫。通過改變石墨烯/石墨的濃度以及水/油的比率還可以控制球體尺寸。最后，通過結(jié)合導(dǎo)電聚合物，可以增加強度和傳導(dǎo)率兩者，傳導(dǎo)率增加了最高達兩個數(shù)量級。本披露提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，該方法包括：a)提供兩種非混合溶劑的相分離系統(tǒng)，該相分離系統(tǒng)包括：(i)第一溶劑和第二溶劑，以及(ii)在該第一與第二溶劑之間的界面；b)將層狀材料引入至該相分離系統(tǒng)的界面中；c)形成該第一和第二溶劑的乳液，該層狀材料的至少一部分穩(wěn)定該乳液；并且d)添加單體并且聚合該乳液的第一溶劑相以形成具有用該層狀材料的部分作內(nèi)襯的腔的基質(zhì)材料。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中該第一溶劑是油并且該第二溶劑是水；其中該乳液是水/油乳液；其中該乳液的油相是該乳液的連續(xù)相；并且其中在步驟c)之后，該水/油乳液包括被油包圍的水球體、被該層狀材料的層或片涂覆且穩(wěn)定的水球體。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中該油是苯乙烯并且該層狀材料是基本上原始的石墨；其中經(jīng)由混合和超聲處理形成該乳液；并且其中在步驟d)之后，該基質(zhì)材料包括聚苯乙烯。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中該乳液的第一溶劑相包括選自下組的單體，該組由以下各項組成：苯乙烯、異戊二烯、丙烯酸丁酯、二乙烯基苯、丙烯酸甲酯、四(乙二醇)二丙烯酸酯、以及甲基丙烯酸丁酯。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中該基質(zhì)材料的腔包括基本上球形的腔。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中步驟d)包括熱引發(fā)的自由基聚合步驟/過程。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中在步驟d)之后，將該第二溶劑從該基質(zhì)材料中去除；其中經(jīng)由蒸發(fā)步驟/過程將該第二溶劑從該基質(zhì)材料中去除；并且其中在將該第二溶劑從該基質(zhì)材料中去除之后，該基質(zhì)材料具有開孔泡沫結(jié)構(gòu)。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中給這些腔作內(nèi)襯的該層狀材料的部分包括石墨烯或石墨；并且其中該石墨烯或石墨是基本上原始的石墨烯或石墨。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中給這些腔作內(nèi)襯的該層狀材料的部分包括石墨烯或石墨的單獨片或?qū)?。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中在將該第二溶劑從該基質(zhì)材料中去除之后，該基質(zhì)材料具有約2S/m的體電導(dǎo)率、約100MPa的壓縮模量、至少約1200psi的斷裂強度、以及約0.25g/cm3的密度。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中該第一溶劑是油并且該第二溶劑是水；并且其中該乳液是水/油乳液。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中該乳液的該第一溶劑相是該乳液的連續(xù)相；并且其中該基質(zhì)材料是聚合物基質(zhì)材料。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中該乳液的該第二溶劑相還被聚合以形成該基質(zhì)材料；并且其中在聚合之前，該乳液的該第二溶劑相包括單體。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中在步驟d)之后該基質(zhì)材料是導(dǎo)電的。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中在步驟d)之前該第二溶劑包含聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸)；并且其中在步驟d)之后，該聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸)在該基質(zhì)材料的腔的至少一部分上形成導(dǎo)電涂層。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，其中在將該第二溶劑從該基質(zhì)材料中去除之后，使該基質(zhì)材料與含聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸)的溶液接觸；并且其中在使該基質(zhì)材料與該含聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸)的溶液接觸之后，干燥該基質(zhì)材料并且該聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸)在該基質(zhì)材料的腔的至少一部分上形成導(dǎo)電涂層。本披露還提供了一種用于制作復(fù)合物的方法，該方法包括：a)提供相分離系統(tǒng)，其中該相分離系統(tǒng)是油和水基系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有在該油與水之間的界面；b)將基本上原始的石墨烯或石墨引入至該油和水基系統(tǒng)的界面中；c)形成水/油乳液，其中該乳液的油相包括單體，該水/油乳液包括被油包圍的水球體、被該石墨烯或石墨的層或片涂覆且穩(wěn)定的水球體；d)聚合該乳液的油相以形成聚合物基質(zhì)材料，該聚合物基質(zhì)材料具有用該石墨烯或石墨的層或片作內(nèi)襯的基本上球形的腔，該乳液的油相是該乳液的連續(xù)相；并且e)從該聚合物基質(zhì)材料中去除該水；其中在步驟e)之后，該聚合物基質(zhì)材料具有開孔泡沫結(jié)構(gòu)、并且是導(dǎo)電的。本披露還提供了一種復(fù)合物，該復(fù)合物包含具有開孔泡沫結(jié)構(gòu)的聚合物基質(zhì)材料，該開孔泡沫結(jié)構(gòu)具有用基本上原始的石墨烯或石墨的層或片作內(nèi)襯的腔；其中該聚合物基質(zhì)材料是導(dǎo)電的。本披露還提供了一種復(fù)合物其中該聚合物基質(zhì)材料包括聚苯乙烯；其中該聚合物基質(zhì)材料的腔包括基本上球形的腔；并且其中給這些腔作內(nèi)襯的該石墨烯或石墨包括石墨烯或石墨的單獨片或?qū)?。本披露還提供了一種復(fù)合物，其中該聚合物基質(zhì)材料具有約2S/m的體電導(dǎo)率、約100MPa的壓縮模量、至少約1200psi的斷裂強度、以及約0.25g/cm3的密度。設(shè)想了實施例的任意組合或排列。本披露中所披露的系統(tǒng)、組件和方法的另外的有利的特征、功能以及應(yīng)用將由以下的描述變得清楚，特別是當(dāng)結(jié)合所附附圖進行閱讀時。本披露中所列舉的所有參考文獻通過引用以其全文結(jié)合在此。附圖簡要說明以下參照附圖來描述實施例的特征和方面，其中元件不一定按比例描繪。參照所附附圖來進一步描述本披露的示例性實施例。應(yīng)當(dāng)指出的是，以下描述的并且在圖形中說明的多個不同步驟、特征以及步驟/特征的組合可以被不同地安排并且組織來產(chǎn)生多個仍然在本披露的范圍之內(nèi)的實施例。為了幫助本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員制造并且使用所披露的系統(tǒng)、組件和方法，提及以下所附的附圖，其中：圖1是根據(jù)本披露的示例性復(fù)合物泡沫材料的FESEM圖像，并且在這個實例實施例中該聚合物是聚苯乙烯；圖2A-2D示出了乳液模板化的泡沫復(fù)合物的形成：圖2A-被油包圍的且石墨烯/石墨片穩(wěn)定的水球體的小瓶-降低石墨烯/石墨的濃度以形成用于演示的足夠尺寸的球體；圖2B-通過超聲處理和混合，這些片在界面處剝脫并且捕獲并且形成球體；圖2C-然后熱引發(fā)該苯乙烯并且進行聚合；圖2D-從這些腔中溫和地蒸發(fā)出水，留下低密度的中空復(fù)合物；圖3A-3D示出了乳液模板化的泡沫復(fù)合物的形成；圖3A-石墨烯/石墨穩(wěn)定的乳液的光學(xué)顯微鏡圖像，圖3B-在聚合之后該復(fù)合物的截面的掃描電子顯微照片，圖3C-所看見的給這些復(fù)合物泡沫的球形腔的內(nèi)部作內(nèi)襯的石墨烯/石墨片，以及圖3D-具有美國四分之一比例的各種尺寸的石墨烯/石墨復(fù)合物泡沫；圖4A-4B示出了：圖4A-石墨烯薄片的平均力的潛力(potential)。插圖示出了典型的石墨烯薄片構(gòu)型。其中該石墨烯薄片被拉動的溶劑是透明的。在這些插圖中，水分子的氫原子是黃色的，水的氧原子是藍(lán)色的，屬于苯乙烯的碳原子是紅色的，并且苯乙烯的氫原子是綠色的。石墨烯薄片以青色示出。在圖4B中-覆蓋有通過尺寸a的薄片形成的石墨烯表皮的具有尺寸R的水滴的示意圖；圖5A-5C顯示了形態(tài)和壓縮強度-圖5A-具有用箭頭指示的可見球體-球體接觸點的復(fù)合物泡沫的掃描電子顯微照片。這些區(qū)域常常因為支撐聚合物的缺乏而下垂。圖5B-球體-球體接觸點的截面的顯微照片。在該片的兩側(cè)上看到的小球體由在該水相中可溶的非常小量的苯乙烯引起。圖5C-由材料密度歸一化的該復(fù)合物泡沫和其他工業(yè)材料的應(yīng)力/應(yīng)變曲線。注意該復(fù)合物泡沫具有高的比凝結(jié)物強度(specificstrengthofconcrete)，但是沒有災(zāi)難性故障機制；并且圖6示出了在該乳液界面處的石墨烯層的透射電子顯微鏡(TEM)圖像；圖7A和7B示出了較低濃度樣品的FESEM顯微照片：圖7A-具有四分之一初始量石墨的樣品；圖7B-具有八分之一初始量石墨的樣品；圖8示出了隨水在該系統(tǒng)中的初始體積分?jǐn)?shù)的變化最終相體積分?jǐn)?shù)。乳液在該系統(tǒng)中的分?jǐn)?shù)上升直到它達到穩(wěn)定的7/3比。在此之后，人們看到在3/1處的較小聚結(jié)以及在4/1處的較多聚結(jié)。在9/1時，存在極少(如果有任何乳液的話)；并且圖9示出了在將水從該泡沫蒸發(fā)之后，PEDOT:PSS在PS珠粒和石墨烯片上留下褶裥(drape)。披露詳細(xì)說明在此披露的示例性實施例說明了本披露的有利的石墨烯/石墨穩(wěn)定的復(fù)合物(例如，石墨烯/石墨穩(wěn)定的乳液模板化的泡沫復(fù)合物)和系統(tǒng)，以及其方法/技術(shù)。然而，應(yīng)該理解的是所披露的實施例僅僅是本披露的示例，它可以用多種形式實施。因此，參照示例性的復(fù)合物/制作方法以及有關(guān)的組裝和使用的方法/技術(shù)而在此披露的細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制性的，而僅僅作為傳授本領(lǐng)域普通技術(shù)人員如何制成并且使用本披露的有利的復(fù)合物/系統(tǒng)和/或替代性的復(fù)合物/系統(tǒng)的基礎(chǔ)。本披露提供了改進的石墨烯/石墨穩(wěn)定的復(fù)合物(例如，石墨烯/石墨穩(wěn)定的乳液模板化的泡沫復(fù)合物)，以及用于制作此類石墨烯/石墨穩(wěn)定的復(fù)合物的改進的方法。更特別地，本披露提供了用于制作源于石墨烯/石墨動力學(xué)捕獲穩(wěn)定的乳液的原始石墨烯/石墨/聚合物復(fù)合物泡沫的有利的方法。在示例性實施例中，本披露提供了一種導(dǎo)電聚合物/石墨烯/石墨復(fù)合物(例如，納米復(fù)合物)，該復(fù)合物可以被制成具有多種形態(tài)(例如，球體尺寸、球體尺寸分散性、石墨烯/石墨片尺寸、石墨烯/石墨負(fù)載、整體形狀等)以取決于預(yù)期應(yīng)用給出其獨特的特性。該復(fù)合物可以被制成中空的以給予其低密度，并且被制成多種聚合物以使其是剛性和/或柔性的。在某些實施例中，通過使用層狀材料(例如石墨烯/石墨)作為穩(wěn)定劑形成乳液制作該材料/復(fù)合物。這種穩(wěn)定作用是在溶劑/溶劑界面處石墨烯片或石墨烯薄片的若干層的動力學(xué)捕獲的結(jié)果。聚合這些相之一產(chǎn)生了具有開孔泡沫結(jié)構(gòu)、電導(dǎo)率、和/或高強度的石墨烯/石墨/聚合物復(fù)合物。總體上，本披露提供了一種適用于多種多樣用途的導(dǎo)電的塑料/石墨烯/石墨復(fù)合物。一些潛在用途包括：熱傳遞、電子器件、超級電容器(或超電容器)、催化劑載體、油吸收、柔性電池、UV降解電阻、以及過濾器。本披露的復(fù)合物還可以用在要求高壓縮強度或柔性的應(yīng)用中。目前，試圖用石墨烯狀材料制成導(dǎo)電聚合物納米復(fù)合物的方法使用化學(xué)改變的石墨烯，這大大降低了此類復(fù)合物的熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率。本披露有利地使用原始石墨烯/石墨，由此大大增加了示例性復(fù)合物的強度和傳導(dǎo)率。另一種方法是使用CVD生長石墨烯，每一次產(chǎn)生一張片，以非常高的成本允許僅僅非常小的樣品。本披露的系統(tǒng)/方法降低了成本和制作時間，并且制作的復(fù)合物比當(dāng)前材料顯著更輕。本披露的系統(tǒng)/方法還允許形成導(dǎo)電且極其穩(wěn)健的導(dǎo)電泡沫復(fù)合物。使用本披露的系統(tǒng)/方法中的一些，從本體石墨可以制作具有用原始、未改變的石墨烯/石墨作內(nèi)襯的中空球體的泡沫結(jié)構(gòu)。在某些實施例中，該復(fù)合物/材料具有開孔結(jié)構(gòu)(具有高表面積)并且是導(dǎo)電的。圖1顯示了根據(jù)本披露的示例性復(fù)合物泡沫材料的FESEM圖像。在圖1中，該實例聚合物是聚苯乙烯，盡管本披露不限于此。相反，注意的是可以利用其他聚合物(例如，二烯、苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、加聚物、逐步增長聚合物等)。這些復(fù)合物是極其堅固的，具有大于1,000psi的壓縮強度。它們是非常廉價的，尤其與CVD生長石墨烯材料相比。已經(jīng)測量了約2S/m的本體材料的傳導(dǎo)率。同樣已經(jīng)示出了令人難忘的壓縮強度，具有約1200psi的最大斷裂負(fù)載和約100MPa的壓縮模量。應(yīng)指出的是，使用該界面捕獲方法已經(jīng)制作了石墨烯膜，其中石墨烯片是在它們未堆疊時從石墨捕獲的。在示例性實施例中，本披露的系統(tǒng)/方法有利地用液體(例如，兩種非混合溶劑，如油和水)在該石墨烯/石墨的內(nèi)部和外部兩者上生產(chǎn)石墨烯/石墨的乳液?？傮w上，這些液體中的至少一種包括稍后被聚合的單體，并且然后留給使用者由連接的球體組成的高度有序的結(jié)構(gòu)。本披露提供了若干可能的制作方法，這些方法包括：1)使在這些球體的外部上具有單體并且在這些球體的內(nèi)部上具有水。然后聚合在這些球體外部的材料。這然后連接這些球體并且將該石墨烯/石墨以球形形狀保持在適當(dāng)位置。這些球體可填充有水，其在溫和加熱下可以被蒸發(fā)出。2)使在這些球體的內(nèi)部和外部兩者上具有單體，并且然后聚合這兩相。然后兩種聚合物將該石墨烯/石墨保持在適當(dāng)位置，給予其增加的機械強度，但是沒有如以上指出的中空球體。在這兩種情況下，通過該聚合物將該石墨烯/石墨保持在適當(dāng)位置。它還因為來自用于產(chǎn)生這些球體的工藝的薄片是連接的而促使/提供傳導(dǎo)率。本披露的有利的系統(tǒng)/方法還可以提高以下復(fù)合物的傳導(dǎo)率，該復(fù)合物中添加了導(dǎo)電聚合物，例如像聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)。本披露提供了至少兩種將該導(dǎo)電聚合物添加至該復(fù)合材料中的方法。一種方法在該聚合之前將該PEDOT:PSS添加至用作這些球體的內(nèi)相的水中。在該聚合完成之后，該PEDOT:PSS被留下并且形成在這些球體的內(nèi)部上的導(dǎo)電涂層。另一種方法提供了通過以下方式可以將PEDOT:PSS的溶液注入至完成的中空納米復(fù)合物內(nèi)：將該復(fù)合物浸沒在該溶液中并且在真空下放置它。這用該溶液替換在這些中空腔中的空氣。然后將該樣品移除并且緩慢地干燥。隨著水蒸發(fā)，該導(dǎo)電聚合物被留下并且再次在這些中空球體的內(nèi)部上形成導(dǎo)電涂層。在這兩種情況下，該導(dǎo)電聚合物充當(dāng)在這些石墨烯/石墨片之間的橋，導(dǎo)致所制作復(fù)合物的較高傳導(dǎo)率。將關(guān)于以下實例對本披露進行進一步描述；然而，本披露的范圍并不受其限制。以下實例說明了制作改進的石墨烯/石墨穩(wěn)定的復(fù)合物(例如，石墨烯/石墨穩(wěn)定的乳液模板化的泡沫復(fù)合物)的本披露的有利的系統(tǒng)/方法。實例1：在某些實施例中，示例性泡沬復(fù)合物的獨特方面是它們的中空結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)賦予低的密度以及傳導(dǎo)率兩者。在示例性實施例中，該復(fù)合物的合成開始于在相分離系統(tǒng)的界面處(例如，在兩種非混合溶劑如苯乙烯/水系統(tǒng)的界面處)放置的層狀材料(例如，石墨，如石墨烯片或者石墨層)。典型地，當(dāng)在溶劑中剝脫石墨烯(例如，通過超聲處理)時，因為范德華引力這些片立即再堆疊。在該界面捕獲方法中，剝脫的片即刻被吸附到高能量液液界面上，在那里因為該片提供的系統(tǒng)的界面能的降低，這些剝脫的片被捕獲。這已經(jīng)用不同的油相最值得注意地庚烷進行了嘗試。在本披露的某些實施例中，利用苯乙烯替代庚烷，旨在聚合該油相。隨著更多的片被剝脫，它們爬上該界面以繼續(xù)使界面能盡可能多的最小化。通過此覆蓋該界面產(chǎn)生了膜。在某些實施例中，與用于產(chǎn)生此類膜的石墨量相比，所添加的石墨量顯著更大。為了繼續(xù)使該界面能最小化，形成球體，由此產(chǎn)生了將石墨烯/石墨片吸附到其上的更大表面積。所得乳液被用作用于產(chǎn)生復(fù)合物(例如泡沬復(fù)合物)的模板。在一種特定苯乙烯/水系統(tǒng)中，該乳液由水球體組成，這些水球體涂覆有石墨烯并且被苯乙烯包圍。這種組合物是重要的，因為它產(chǎn)生了連續(xù)連接的苯乙烯的網(wǎng)絡(luò)，其是該聚合的復(fù)合物的骨架。類似的球體可以見于圖2A中。對于圖2A，應(yīng)指出的是降低石墨烯/石墨的濃度以形成用于演示的足夠尺寸的球體，并且在這些復(fù)合物乳液中發(fā)現(xiàn)的球體通常小得多。一旦該乳液形成(圖2B)，熱引發(fā)該聚合，因為由于光被石墨烯片吸收光引發(fā)可能是困難的。在示例性實施例中，在約24小時后，該聚合完成(圖2C)。然后通過大約80℃的溫和加熱去除水(圖2D)，并且結(jié)果是中空的泡沫石墨烯/石墨/聚苯乙烯復(fù)合物。通過這種方法所產(chǎn)生的復(fù)合物具有極低的密度，通常約0.25g/cm3。圖2A-2D示出了乳液模板化的泡沫復(fù)合物的形成：圖2A-被油包圍的且石墨烯/石墨片穩(wěn)定的水球體的小瓶-降低石墨烯/石墨的濃度以形成用于演示的足夠尺寸的球體；圖2B-通過超聲處理和混合，這些片在界面處剝脫并且捕獲并且形成球體；圖2C-然后熱引發(fā)該苯乙烯并且進行聚合；圖2D-從這些腔中溫和地蒸發(fā)出水，留下低密度的中空復(fù)合物。使用JEOL6330場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)進行這些石墨烯/石墨泡沫復(fù)合物的形態(tài)研究。從不存在水相留下的球形腔是可見的。還可見的是最初在該苯乙烯與水相之間捕獲的石墨烯/石墨片的層，現(xiàn)在由該聚苯乙烯基質(zhì)保持在適當(dāng)位置。使用50/50的水/苯乙烯的比率，獲得了平均球體尺寸。在該石墨烯層的頂部上還發(fā)現(xiàn)了小的聚苯乙烯珠粒。這些被認(rèn)為是來自在該乳化工藝過程中水中懸浮的苯乙烯。如FESEM顯微照片中所見，其中兩個球體相遇的區(qū)域在其間具有實質(zhì)上非常少或者沒有聚合物層，僅有石墨烯/石墨。這種結(jié)構(gòu)特性對于這些復(fù)合物的傳導(dǎo)率是重要的。本質(zhì)上，通過該乳液模板化的合成，因此促使傳導(dǎo)率；與其他復(fù)合物形成方法不同，其中僅僅在對于有待形成的隨機分散的顆粒的網(wǎng)絡(luò)滿足閾值之后，滲濾發(fā)生。然而，通過本披露的此方法，只要這些球體被形成并且是穩(wěn)定的，傳導(dǎo)率基本上被保證。這些球體/球體接觸區(qū)域還提供了用于在該蒸發(fā)工藝過程中水逃逸的路徑。應(yīng)指出的是，看到由該界面捕獲方法產(chǎn)生的膜具有約80％的覆蓋率與在其間小的空間，如通過透射電子顯微鏡(TEM)看到的。這些空間提供了用于水蒸氣擴散出的足夠空間。有意義地，如果立即將該預(yù)干燥的樣品放至高真空內(nèi)，水從這些球體猛烈地破裂出，產(chǎn)生爆米花似的效應(yīng)。球體/腔尺寸控制通過改變石墨的濃度以及改變在最初乳液中苯乙烯與水的比率示出。示出了在保持該石墨烯/石墨濃度恒定(濃度依賴性可以見于SI中)時從90/10的水/苯乙烯比率至50/50水/苯乙烯比率的球體尺寸上的進展。在大多數(shù)比率中，存在或者過量的水或過量的苯乙烯。對于最小過量的任何一個相的一個最佳比率(對于所使用的濃度)是75/25水/苯乙烯比率。有意義地，實際上添加足夠的水以到達80/20水/苯乙烯比率導(dǎo)致在底部處看見的大量的過量水?？吹綁嚎s強度和電導(dǎo)率都具有很大的球體尺寸依賴性。其中球體越小，每單位質(zhì)量存在更多的被該石墨烯/石墨覆蓋的表面積。對于壓縮強度，這意味著在由石墨烯片提供的增強表面積上的增加并且因此增加的機械強度。關(guān)于傳導(dǎo)率，表面積上的增加而不改變該石墨烯/石墨的濃度導(dǎo)致較少的片重疊，并且因此較低的傳導(dǎo)率。如前所述，其中這些球體與彼此接觸的區(qū)域提供了用于從該系統(tǒng)中蒸發(fā)出水的進入點。這些區(qū)域還是其他溶液可以被注入到該系統(tǒng)內(nèi)的裝置。通過將復(fù)合物樣品浸沒在溶液中并且將該系統(tǒng)放置在溫和真空下(用抽風(fēng)機)，迫使空氣離開該材料中的腔。然后該溶液進入這些腔以填充空隙。在這個特定統(tǒng)統(tǒng)中，樣品中注入聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)的水性懸浮液。一旦所有腔被填充(當(dāng)該復(fù)合物停止釋放氣泡時)，再次將該樣品放置在溫和加熱下。這種工藝緩慢地使水蒸發(fā)，同時留下該PEDOT:PSS。當(dāng)這些石墨烯/石墨片材典型地僅僅在這些腔的表面處發(fā)現(xiàn)時，留下的PEDOT:PSS提供了連接這些石墨烯/石墨片的涂層，因此顯著地增加傳導(dǎo)率。可替代地，該PEDOT:PSS溶液可以反而代替或與這些乳液的初始制備中的水相一起使用。再次，當(dāng)最后使水蒸發(fā)出時，留下該PEDOT:PSS，由此導(dǎo)致傳導(dǎo)率上的顯著增加。看到該PEDOT:PSS膜在這些聚苯乙烯珠粒和石墨烯/石墨上“懸垂(draping)”。通過此方法，可以將傳導(dǎo)率改進最高達兩個數(shù)量級。當(dāng)該聚合物留下涂層時，與未修飾系統(tǒng)相比還增加了機械強度。在壓縮測試中，觀察到與未修飾樣品相比最高達20％的斷裂強度上的增加。貫穿本披露，描述了具有苯乙烯(具有二乙烯基苯)和水作為兩相的模型系統(tǒng)。應(yīng)指出的是，然而，可使用許多其他單體來調(diào)整該系統(tǒng)至所希望的特性。在研究過程中，使用所有異戊二烯、丙烯酸丁酯、二乙烯基苯、丙烯酸甲酯、四(乙二醇)二丙烯酸酯、以及甲基丙烯酸丁酯。在某些實施例中，代替用聚苯乙烯看到的高壓縮強度，可以用聚異戊二烯制成柔性泡沫復(fù)合物。通過用苯乙烯代替丙烯酸丁酯還可以實現(xiàn)超低密度。在某些實施例中，油相的要求來自支持該界面捕獲方法的理論。實質(zhì)上，該石墨烯的表面能應(yīng)該是在該油相和水相的表面能之間。因為石墨烯具有γg＝54.8mN/m的表面能，并且水具有γw＝72.9mN/m的表面能，該油相的表面能應(yīng)該最后低于54.8mN/m。實例2：經(jīng)由乳液形成原始無表面活性劑石墨的剝脫使能夠形成堅固的導(dǎo)電泡沫：披露了一種用于通過形成石墨烯/石墨-穩(wěn)定的乳液大規(guī)模、廉價剝脫原始石墨的方法。不同于先前石墨剝脫的方法，不使用氧化或還原化學(xué)，并且不要求表面活性劑、高沸點溶劑、或其他穩(wěn)定劑，從而保留該石墨的固有特性。在此披露的示例性技術(shù)是環(huán)境友好的并且利用石墨的不溶性來產(chǎn)生穩(wěn)定的乳液，其中石墨烯/石墨片通過穩(wěn)定該油/水界面起表面活性劑的作用。通過這種方法使成為可能的應(yīng)用是形成含有連續(xù)石墨烯網(wǎng)絡(luò)的開孔泡沫。示例性泡沫具有卓越的機械特性與最高達大約100MPa的壓縮模量以及超過8.3MPa(1200psi)的斷裂強度(在超過0.35g/cm3的密度下)。此外，該滲透石墨烯/石墨網(wǎng)絡(luò)使得這些泡沫在低負(fù)載下是導(dǎo)電的具有接近7S/m的體電導(dǎo)率。圍繞著作為復(fù)合材料中的納米填充劑的石墨烯的潛力的刺激(excitement)是由其自身一組獨特的特性驅(qū)動的。然而，與石墨的溶解度和分散有關(guān)的挑戰(zhàn)困擾著該領(lǐng)域并且導(dǎo)致以傳遞給最終復(fù)合物的差的填充劑特性為代價廣泛使用氧化石墨烯(GO)和還原的氧化石墨烯(rGO)作為原始材料的替代品。本披露有利地提供了一種替代的且環(huán)境友好的石墨剝脫方法，該方法避免了使用化學(xué)處理或添加可能難以去除的穩(wěn)定劑如表面活性劑或高沸點溶劑。本披露的方法利用石墨固有的不溶性和在水性溶劑與有機溶劑之間的大的界面能以在油/水界面處動力學(xué)地“捕獲”石墨烯/石墨片并且因此形成石墨烯穩(wěn)定的乳液。在上下文中，石墨烯/石墨片可以被視為具有內(nèi)部彎曲剛度的二維表面活性劑。在石墨基復(fù)合物的先前研究中的共同主題是石墨烯/石墨溶解度的缺乏是有待通過化學(xué)修飾或添加穩(wěn)定劑如表面活性劑克服的挑戰(zhàn)。這導(dǎo)致了附加的加工限制如苛刻的原位化學(xué)還原步驟、困難的溶劑去除方法、與高粘度熔融聚合物有關(guān)的分散的缺乏、在熔融共混方法中來自剪切應(yīng)力的片的斷裂、以及來自在原位聚合方法中的粘度上的增加的分散和操縱問題。本披露的方法通過將石墨烯/石墨添加至兩種不混溶溶劑的混合物中使用石墨烯/石墨的不溶性作為優(yōu)點。當(dāng)這些片在該高能液液界面處吸附時，這導(dǎo)致了石墨剝脫，降低了該系統(tǒng)的總自由能。這些石墨烯/石墨片在這兩種溶劑的界面處變得動力學(xué)捕獲的，起穩(wěn)定劑的作用，并且導(dǎo)致形成穩(wěn)定的乳液。這些乳液可以被干燥為石墨納米小片的源，或者被用于通過使用各種單體作為連續(xù)油相使石墨烯/石墨復(fù)合物泡沫模板化。在該連續(xù)相的聚合之后，水填充的球形腔用原始石墨烯/石墨片作內(nèi)襯并且溫和的蒸發(fā)工藝去除該水，留下具有異常的機械強度、電導(dǎo)率、和低密度的最終開放式泡沫復(fù)合材料，其中孔尺寸是容易通過改變該混合物組成可控制的。這些低成本材料的應(yīng)用包括堅固和輕質(zhì)的建筑材料、過濾器、超電容器電極、和導(dǎo)電催化劑載體。本披露的方法證明了用于通過利用苯乙烯作為該石墨烯/石墨穩(wěn)定的水/油乳液中的油相制成復(fù)合物石墨烯/石墨泡沫的示例性技術(shù)。通過在該水/苯乙烯混合物中溫和超聲處理加速天然片狀石墨的剝脫，并且在圖3A中示出了在聚合之前在光學(xué)顯微鏡下的石墨烯穩(wěn)定的乳液的實例。應(yīng)指出的是，因為用于在載玻片上成像所需要的轉(zhuǎn)移工藝，這些球體中的一些聚結(jié)。在聚合之后使用JEOL6330場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)進行這些石墨烯泡沫復(fù)合物的形態(tài)研究，并且在圖3B中示出了典型的圖像。該成像的表面很像高爾夫球的表面，具有覆蓋整個表面的凹草皮層。通過該乳液的水相形成的球形腔是可見的，并且較高放大率的圖像清楚地示出了給這些腔的內(nèi)部作內(nèi)襯的石墨烯/石墨片的層(圖3C)。使用50/50的水/苯乙烯的比率，平均球體尺寸是約75um。該工藝是高度可規(guī)?；?，并且圖3D示出了增加整體尺寸的復(fù)合物，這些復(fù)合物均具有相同的基礎(chǔ)泡沫結(jié)構(gòu)。為了確認(rèn)在該水/苯乙烯界面處的石墨烯/石墨片的表面活性，進行了在水/苯乙烯混合物中的石墨烯/石墨薄片的詳細(xì)分子動力學(xué)模擬。通過計算平均力的潛力評估在石墨烯/石墨薄片與水/苯乙烯界面之間的吸引強度(參見圖4A)。該潛力的最小值位于該苯乙烯相中，指示了盡管在兩者相中不可溶，但是該石墨烯/石墨的偏好是對于苯乙烯而不是水。在該苯乙烯相中的潛力的增加不像在該水相中觀察的增加那么急劇，證明了苯乙烯對于石墨烯薄片是比水更好的溶劑。在該平均力的潛力中看見的振蕩指示了在該石墨烯薄片進一步遠(yuǎn)離該界面移動時對齊的苯乙烯分子的位移。在平臺狀況下的潛力的量級是在|Δg|≈0.4mN/m的數(shù)量級。使用這個值，估計了將100nm石墨烯片從該水/苯乙烯界面移動到苯乙烯相內(nèi)要求的功。此功等于約966kBT(其中kB是波茲曼常數(shù)并且T＝300K)。注意，將石墨烯片移動到水相內(nèi)的耗損將甚至是更高的。因此，在該水/苯乙烯界面處有效地捕獲石墨烯片。該石墨烯對該水/苯乙烯界面的親和力促進較小液滴的形成以使該系統(tǒng)自由能增加最大化。然而，在較小液滴的表面處吸附的石墨烯片不得不彎曲以便保持在這兩種不混溶液體之間的界面處。這種彎曲產(chǎn)生了對于每個覆蓋液滴的表面的石墨烯片的彈性能量耗損。占據(jù)體積V并且由被具有尺寸a的石墨烯片覆蓋的具有尺寸R的液滴組成的乳液的總自由能由彈性和表面能貢獻組成并且寫為如下：其中Δg取決于乳液組成，α和β取決于組分密度，并且E是該石墨烯片的楊氏模量(大約1TPa)。等式1的分析示出了表面能有利于形成較小液滴以增加該水/石墨烯/苯乙烯界面的面積，同時彈性能傾向于減小該界面曲率以使片彎曲最小化。關(guān)于液滴尺寸R通過優(yōu)化該系統(tǒng)自由能ΔF總獲得這些液滴的平衡尺寸：等式2示出了我們可以通過變化該乳液組成(變化參數(shù)Δg)或者通過改變該石墨烯片尺寸a控制這些液滴的尺寸。例如，在具有1％重量分?jǐn)?shù)的尺寸1.0μm的石墨烯薄片(β≈0.03)的乳液中，預(yù)期的是這些液滴的平衡尺寸是在64μm的量級。重要的是指出在通過表面活性劑的水/油乳液的穩(wěn)定與通過石墨烯/石墨片的示例性乳液的穩(wěn)定之間的相似性。在表面活性劑的情況下，這些液滴的平衡尺寸是由于由在頭-頭與尾-尾相互作用之間的競爭引起的表面活性劑雙層的自發(fā)曲率。在本披露的示例性乳液中，這些石墨烯/石墨片可以被視為表面活性劑雙層，其中自發(fā)曲率由由于碳原子到二維晶格內(nèi)的化學(xué)結(jié)合的片彎曲剛度與水和油的石墨烯/石墨相互作用之間的競爭引起。如在圖5A和5B中的FESEM顯微照片中看到的，兩個球體接觸的區(qū)域不具有聚合物，僅僅具有石墨烯/石墨。此結(jié)構(gòu)特征對于這些復(fù)合物的傳導(dǎo)率是重要的，因為它提供了在不同球體的石墨烯片之間的接觸。與其中滲濾僅僅在達到隨機分散的顆粒的閾值濃度之后發(fā)生的典型復(fù)合物不同，本披露的示例性系統(tǒng)在聚合之前建立了良好有序的滲濾石墨烯網(wǎng)絡(luò)。這些球體/球體接觸區(qū)域還提供了用于在該蒸發(fā)工藝過程中水逃逸的路徑。該乳液形成機制的實驗建模指示了該油/水界面是被三至五層厚的石墨烯片覆蓋的大約80％。圖6中示出了在該乳液界面處的石墨烯層的透射電子顯微鏡(TEM)圖像。如果施加溫和加熱，在石墨烯/石墨片之間的空間提供了用于水?dāng)U散出的足夠空間。然而，如果，該樣品是在高真空中，同時仍然含有水，則水從這些球體猛烈地破裂出，產(chǎn)生爆米花似的效應(yīng)，其中破碎的球體清楚可見的。通過改變在該乳液中的苯乙烯與水的比率、以及通過改變石墨量控制球體的尺寸。表1示出了以恒定石墨烯濃度從9/1至1/1水/苯乙烯比率的球體尺寸的進展。石墨烯/石墨濃度的依賴性示出于圖7A和7B中。每種溶劑在初始混合物中的相對量還確定了該乳液相的體積分?jǐn)?shù)。在7/3水/苯乙烯比率中，該樣品的最終體積完全由該乳液組成。如果降低水的體積分?jǐn)?shù)，該系統(tǒng)具有過量苯乙烯相，并且當(dāng)提高水的體積分?jǐn)?shù)時，該乳液失去其穩(wěn)定性并且這些石墨烯球體聚結(jié)，留下過量的水。在圖8中繪制了在溶劑體積比率與乳液體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系。表1：示出了壓縮強度和電導(dǎo)率兩者很大地取決于球體尺寸，其中較小的球體似乎導(dǎo)致較高的壓縮強度。壓縮強度大致是恒定的，直到這些球體達到在3/1溶劑比率下166μm。在這個和較大比率下，這些乳液開始聚結(jié)并且乳液在這些混合物中的體積分?jǐn)?shù)變得更小。在4/1比率下，該規(guī)則泡沫結(jié)構(gòu)幾乎離去并且平均球體尺寸不能被確定。即使該復(fù)合物包含大分?jǐn)?shù)的石墨，該規(guī)則球體結(jié)構(gòu)的塌陷導(dǎo)致弱的材料。觀察到電導(dǎo)率傾向在相反方向上，其中較大球體示出了增加的傳導(dǎo)率。與壓縮強度相比，石墨負(fù)載的增加直接導(dǎo)致較高的傳導(dǎo)率。雖然該石墨烯/石墨泡沫復(fù)合物的填充球體結(jié)構(gòu)在低負(fù)載下產(chǎn)生電導(dǎo)率，但是該傳導(dǎo)率不取決于該結(jié)構(gòu)并且可以通過大石墨負(fù)載水平實現(xiàn)。其中這些球體與彼此接觸的區(qū)域提供了在該球體之間的電接觸以及用于水去除的通過路徑兩者。它們還提供了其他溶液可以被注入到該系統(tǒng)內(nèi)的機會。將復(fù)合物樣品浸沒在溶液中并且將該系統(tǒng)放置在溫和真空下，該溶液替換泡沫中的空氣。用聚(3,4-亞乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸酯)(PEDOT:PSS)的水性懸浮液注入該石墨烯/石墨復(fù)合物泡沫，接著是蒸發(fā)水，留下給該泡沫的內(nèi)部表面作內(nèi)襯的PEDOT:PS的層。可替代地，使用水性PEDOT:PSS溶液代替這些乳液的初始制備中的水相。如在圖9中示出的，在將水從該泡沫蒸發(fā)之后，在PS珠粒和石墨烯片上留下打褶的PEDOT:PSS。觀察到在傳導(dǎo)率和壓縮強度上的顯著增加，其中傳導(dǎo)率改進了最高達兩個數(shù)量級，對于0.7初始水體積分?jǐn)?shù)樣品從0.08S/m至7S/m，并且該壓縮強度增加了最高達20％。雖然所描述的石墨烯/石墨泡沫復(fù)合物使用水與苯乙烯作為油相，但是使用很多其他單體。這些包括異戊二烯、丙烯酸丁酯、二乙烯基苯、以及甲基丙烯酸丁酯。使用聚異戊二烯觀察到柔性泡沫復(fù)合物，并且使用丙烯酸丁酯實現(xiàn)了超低密度。在油相選擇上的限制來自支持該界面捕獲方法的理論。該油相應(yīng)該具有比石墨烯的表面能更小的表面能并且?guī)缀醪豢扇苡谠撍嘀?。因為石墨烯具?4.8mN/m的表面能，并且水具有72.9mN/m的表面能，該油相的表面能必須低于54.8mN/m。低表面能的苯乙烯和大部分其他單體容易適合此標(biāo)準(zhǔn)?？傊九短峁┝艘环N使用形成充當(dāng)復(fù)合物模板的乳液的界面捕獲方法產(chǎn)生低密度、導(dǎo)電、高壓縮強度的聚合物/石墨烯/石墨泡沬復(fù)合物的技術(shù)。給這些泡沫腔作內(nèi)襯的石墨烯/石墨片在非常低的石墨負(fù)載下在該系統(tǒng)中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。附加地，本披露證明了這些復(fù)合物泡沫的電導(dǎo)率和強度可以通過導(dǎo)電聚合物如PEDOT:PSS的注入顯著地增加。這些泡沫是廉價的并且該加工方法是環(huán)境友好的，沒有揮發(fā)性有機溶劑、氧化、還原、或所要求的高溫。應(yīng)用如堅固和輕質(zhì)的建筑材料、超電容器電極、導(dǎo)電催化劑載體、以及過濾被預(yù)期通過這些材料成為可能的并且是正在研究的。實例3：-產(chǎn)生含有用作“母料”使用的剝脫且分散的石墨烯/石墨的復(fù)合材料：披露了一種生產(chǎn)用作“母料”使用的預(yù)剝脫且分散的石墨烯/石墨的源的方法。用石墨基填充劑材料產(chǎn)生聚合物復(fù)合物的當(dāng)前程序被限制為使用化學(xué)修飾的石墨或石墨烯以幫助分散和剝脫。所涉及的化學(xué)修飾導(dǎo)致嚴(yán)重降級的機械特性、電特性、和熱特性。所使用的方法還常常是費時的、昂貴的并且對環(huán)境有害。通過混合石墨、單體、和水并且加入能量，形成乳液,其中石墨烯/石墨給水球體作內(nèi)襯。然后可以將該單體聚合，并且將水蒸發(fā)出以產(chǎn)生多孔復(fù)合材料。在這些材料中，分散且剝脫的石墨烯/石墨存在于這些球體的表面處。如果人們將石墨或還原的氧化石墨烯簡單地混合到聚合物熔體內(nèi)，相分離將發(fā)生并且該滲濾閾值將不會達到，因此將不存在傳導(dǎo)率。通過取以上描述的復(fù)合材料并且使其混合到該熔體內(nèi)(通常該復(fù)合物是從與該熔融聚合物相同的聚合物制成的)，該石墨烯/石墨均勻地混合遍及該樣品，因為其在混合之前既是剝脫的且是分散的。這將以環(huán)境友好的且成本效益的方式使能溫和產(chǎn)生大量導(dǎo)電聚合物/石墨烯/石墨復(fù)合物。實例4：-產(chǎn)生柔性導(dǎo)電復(fù)合材料：披露了一種生產(chǎn)柔性石墨烯/石墨/聚合物復(fù)合物的方法。通過簡單地改變在這些乳液的產(chǎn)生中使用的單體，人們可以改變匹配所希望的應(yīng)用的特性。一個這樣的實施例用丙烯酸丁酯和交聯(lián)劑(如二乙烯基苯或四(乙二醇)二丙烯酸酯)的混合物代替苯乙烯。此取代使能利用與先前復(fù)合物相同的理論產(chǎn)生該復(fù)合物的柔性變體。遍及該復(fù)合物的石墨烯/石墨的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)使它們能夠用于柔性電子器件如電容器和電池中。附加地，此類裝置的成本將顯著低于傳統(tǒng)金屬基裝置。由于在該復(fù)合物中的石墨烯/石墨片的排序，一經(jīng)壓縮耐受性發(fā)生變化。確切地，已經(jīng)看到耐受性變化了約兩個數(shù)量級。此外，在很多壓縮和釋放循環(huán)中該效應(yīng)是可重復(fù)的。這種效應(yīng)的一種這樣可能的應(yīng)用是作為壓力傳感器。再次，使用這種材料制成的壓力傳感器將是輕質(zhì)的、廉價的且環(huán)境友好的。除了該材料的電子特性之外，這些復(fù)合物具有用于油清洗的潛力。一經(jīng)將該復(fù)合物放置到油和水的混合物內(nèi)(模擬浮油)，該復(fù)合物容易地吸收該油，同時留下大部分(如果不是全部)水。此外，該復(fù)合物顯著地膨脹以容納大量的油。在吸收了該油之后，它然后可以被去除，并且該油擠壓出以便再用于復(fù)合物。附加地，該復(fù)合物還從該吸收了的油中去除污染物中一些。實例5：-含有六方氮化硼的復(fù)合材料的產(chǎn)生：披露了一種產(chǎn)生氮化硼/聚合物復(fù)合物的方法。如前提及的，該理論不簡單地包含石墨烯和或石墨作為二維表面活性劑。有待以類似方式使用的另一種填充劑的一個實例是六方氮化硼。雖然與石墨烯/石墨在形狀上類似，但是氮化硼具有非常不同的特性，這些特性對于很多現(xiàn)代應(yīng)用是高度令人希望的。也許最有用的是氮化硼既是熱導(dǎo)體又是電絕緣體。這些氮化硼/聚合物復(fù)合物的制作利用與石墨烯/石墨基實例相同的原理，盡管總體上要求比率和引發(fā)劑的輕微改變。確切地，使用過氧化苯甲酰(僅僅用于一個實例)代替AIBN，因為AIBN被認(rèn)為與氮化硼反應(yīng)。最后，產(chǎn)生了具有與石墨烯/石墨/聚合物復(fù)合物的特性類似特性的復(fù)合物。通常，由于結(jié)合了更多的聚合物，這些復(fù)合物具有稍稍更高的密度。然而，這伴隨有顯著更高的壓縮強度。對于這些氮化硼/聚合物復(fù)合物的可能用途包括催化劑載體、過濾器、和工業(yè)材料。附加地，一種有希望的應(yīng)用是作為電子器件中的散熱片。因為這些復(fù)合物將是導(dǎo)熱的、但是不是導(dǎo)電的，它們將能夠被直接放置靠在電子組件以去除熱，而不擔(dān)心電短路。還可以是以與石墨烯/石墨/聚合物復(fù)合物的方式類似的方式產(chǎn)生柔性復(fù)合物。這些復(fù)合物還具有在油清洗中使用的潛力。在該油吸收之后，在這些復(fù)合物中的油可以被點燃并且被燃燒，而不危害該復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)。然后可以再使用它。方法：生產(chǎn)聚苯乙烯/石墨烯/石墨復(fù)合物：以下是用于以4.4mg/mL的石墨烯濃度以及75/25水/苯乙烯比率生產(chǎn)乳液模板化的泡沫復(fù)合物的程序。相應(yīng)地簡單調(diào)節(jié)其他比率和濃度。向燒瓶中裝入880mg石墨(艾斯博瑞公司碳等級(AsburyCarbonsGrade)2299)、連同150m水(去離子的)、50mL苯乙烯(AcrosOrganics公司，99.5％)、12mL二乙烯基苯(奧德里奇公司(Aldrich)，80％)、和攪拌棒。然后將這些內(nèi)含物在攪拌板上混合持續(xù)30秒，接著是浴超聲處理30秒(Branson80WB2510DTH)。然后將150mg偶氮二異丁腈(奧德里奇公司，98％)添加至同一燒瓶中。然后將該系統(tǒng)在攪拌板上混合持續(xù)最小15分鐘，同時用Ar氣體(費歇爾公司(Fisher))吹掃。在該吹掃工藝之后，將該燒瓶的內(nèi)含物傾倒至Waring商業(yè)共混器(型號33BL79)內(nèi)并且覆蓋有Ar氣體。然后將該共混器全功率打開持續(xù)約1分鐘。然后將新形成的乳液放置到250mL罐內(nèi)并且密封在Ar氣體下。然后將該罐放置在約70℃下的烘箱(熱電公司(ThermoElectronCorporation)，型號6500)中持續(xù)24小時。在該反應(yīng)完成之后，將這些復(fù)合物樣品從這些罐中移出并且在大約80℃下加熱持續(xù)約2天以從這些腔中去除基本上所有的水。如果必要，可以簡單地從頂部切掉過量本體聚苯乙烯?？商娲兀梢栽谟驮≈屑訜嵩摲磻?yīng)持續(xù)相同量的時間。雖然烘箱是更方便的，但是有時存在在復(fù)合物中形成的“氣泡”，這些氣泡被認(rèn)為是來自不能通過液體頂層逃逸。當(dāng)在油浴中從底部加熱時，該系統(tǒng)從該底部開始聚合，因此在頂部處留下氣體逃逸的液體層。微觀表征：為了制備用于電子顯微鏡的樣品，首先用剃須刀片切割它們。然后將切片安裝在鋁短柱上并且在濺射涂覆器(PolaronUnitE5100)上用Au/Pd涂覆。應(yīng)指出的是，既在濺射涂覆過程中且以及在顯微鏡本身中將這些樣品放在真空下。在該樣品中的一些孔可能是由于這種工藝。用具有10kV加速電壓的JEOL6330場發(fā)射掃描電子顯微鏡表征這些樣品。電測量：為了制備用于電導(dǎo)率測試的樣品，首先將它們切割成幾厘米長度大小的矩形棱柱。然后將末端用銀色漆料(TedPella公司)覆蓋并且使其干燥。然后將銅膠帶(TedPella公司)貼在銀色接觸點上，并且使用KeithlyModel2420SourceMeter測量耐受性。機械測量：為了制備用于測試的樣品，首先將它們切割成大約5厘米直徑(制備它們的玻璃罐的直徑)和幾厘米高度的圓柱體。然后使用InstronModel5869以壓縮模式測試它們。參考文獻：·Rafiee,M.A.,Rafiee,J.,Wang,Z.,Song,H.,Yu,Z.,&Koratkar,N.(2009)，在低石墨烯含量下的納米復(fù)合物的增強的機械特性(EnhancedMechanicalPropertiesofNanocompositesatLowGrapheneContent)，ACS納米(ACSnano)，3(12),3884–3890?！aia,R.A.,&Wagner,D.H.(2004)，用于納米復(fù)合物的骨架(Frameworkfornanocomposites)，今日材料(MaterialsToday)，(十一月)，32–37?！erdejo,R.,Bernal,M.M.,Romasanta,L.J.,&Lopez-Manchado,M.a.(2011)，石墨烯填充的聚合物納米復(fù)合物(Graphenefilledpolymernanocomposites)，材料化學(xué)雜志(JournalofMaterialsChemistry)，21(10),3301.doi:10.1039/c0jm02708a。·Vuluga,D.,Thomassin,J.-M.,Molenberg,I.,Huynen,I.,Gilbert,B.,C.,Detrembleur,C.(2011)，從氧化石墨直截了當(dāng)?shù)睾铣蓪?dǎo)電石墨烯/聚合物納米復(fù)合物(Straightforwardsynthesisofconductivegraphene/polymernanocompositesfromgraphiteoxide)，化學(xué)通訊(Chemicalcommunications)(劍橋，英格蘭)，47(9),2544–6.doi:10.1039/c0cc04623j?！eaver,C.L.,Larosa,J.M.,Luo,X.,Cui,X.T.,Basis,N.,Medicine,R.,Engineering,M.(2014)，來自氧化石墨烯納米復(fù)合物膜的電力控制的藥遞送(ElectricallyControlledDrugDeliveryfromGrapheneOxideNanocompositeFilms)，ACS納米(ACSnano)，(Xx)?！oung,R.J.,Kinloch,I.a.,Gong,L.,&Novoselov,K.S.(2012)，石墨烯納米復(fù)合物的力學(xué)：綜述(Themechanicsofgraphenenanocomposites:Areview)，復(fù)合物科學(xué)與技術(shù)(CompositesScienceandTechnology)，72(12),1459–1476.doi:10.1016/j.compscitech.2012.05.005。·美國專利號8,110,026·美國專利號8,507,568·Geim,A.&Novoselov,K.，石墨烯的上升(TheRiseofGraphene)，自然材料(Nat.Mater.)6,183–192(2007)?！ovoselov,K.S.等人，在原子薄的碳膜上的電場效應(yīng)(Electricfieldeffectinatomicallythincarbonfilms)，科學(xué)(Science)306,666–9(2004)?！ovoselov,K.S.等人，石墨烯中的無質(zhì)量迪拉克費米子的二維氣體(Two-dimensionalgasofmasslessDiracfermionsingraphene)，自然(Nature)438,197–200(2005)?！hang,Y.,Tan,Y.-W.,Stormer,H.L.&Kim,P.，石墨烯中的量子霍爾效應(yīng)和Berry相的實驗觀察(ExperimentalobservationofthequantumHalleffectandBerry’sphaseingraphene)，自然(Nature)438,201–4(2005)。·Balandin,A.a等人，單層石墨烯的優(yōu)越的熱導(dǎo)率(Superiorthermalconductivityofsingle-layergraphene)，納米快報(NanoLett.)8,902–7(2008)。·Chatterjee,S.等人，在膨脹石墨烯納米片增強的環(huán)氧復(fù)合物中的機械增強和熱導(dǎo)率(Mechanicalreinforcementandthermalconductivityinexpandedgraphenenanoplateletsreinforcedepoxycomposites)，化學(xué)物理快報(Chem.Phys.Lett.)，531,6–10(2012)。·Lee,C.,Wei,X.,Kysar,J.W.&Hone,J.，單層石墨烯的彈性特性和固有強度的測量(Measurementoftheelasticpropertiesandintrinsicstrengthofmonolayergraphene)，科學(xué)(Science)321,385–8(2008)?！ee,J.-U.,Yoon,D.&Cheong,H.，通過拉曼光譜學(xué)估計石墨烯的楊氏模量(EstimationofYoung’smodulusofgraphenebyRamanspectroscopy)，納米快報(NanoLett.)12,4444–8(2012)?！toller,M.D.,Park,S.,Zhu,Y.,An,J.&Ruoff,R.S.，石墨烯基超電容器(Graphene-basedultracapacitors)，納米快報(NanoLett.)8,3498–502(2008)?！uk,J.W.,Piner,R.D.,An,J.&Ruoff,R.S.，單層氧化石墨烯的機械特性(Mechanicalpropertiesofmonolayergrapheneoxide)，ACS納米(ACSNano)4,6557–64(2010)?！oukhvalov,D.W.&Katsnelson,M.I.，氧化石墨的建模(Modelingofgraphiteoxide)，美國化學(xué)會志(J.Am.Chem.Soc.)130,10697–701(2008)?！ecerril,H.a等人，作為透明導(dǎo)體評價溶液加工的還原的氧化石墨烯膜(Evaluationofsolution-processedreducedgrapheneoxidefilmsastransparentconductors)，ACS納米(ACSNano)2,463–70(2008)?！iu,H.等人，通過勞氏試劑將氧化石墨烯還原成高度導(dǎo)電的石墨烯以及其電應(yīng)用(ReductionofgrapheneoxidetohighlyconductivegraphenebyLawesson’sreagentanditselectricalapplications)，材料化學(xué)雜志C1(J.Mater.Chem.C1)，3104(2013)?！ei,S.&Cheng,H.-M.，氧化石墨烯的還原(Thereductionofgrapheneoxide)，碳紐約(CarbonN.Y.)50,3210–3228(2012)?！alpaya,D.等人，在石墨烯-聚合物納米復(fù)合物的制作和表征上的最近進展(RecentAdvancesinFabricationandCharacterizationofGraphene-PolymerNanocomposites)，石墨烯(Graphene)2012,30–49(2012)?！erdejo,R.,Bernal,M.M.,Romasanta,L.J.&Lopez-Manchado,M.A.，石墨烯填充的聚合物納米復(fù)合物(Graphenefilledpolymernanocomposites)，材料化學(xué)雜志(J.Mater.Chem.)21,3301(2011)?！nsari,S.,Kelarakis,A.,Estevez,L.&Giannelis,E.P.，通過氧化石墨納米片的原位還原石墨烯在聚合物基質(zhì)中的定向排列(Orientedarraysofgrapheneinapolymermatrixbyinsitureductionofgraphiteoxidenanosheets)，小(Small)6,205–9(2010)?！ei,T.等人，使用原位還原-提取分散制備石墨烯納米片/聚合物復(fù)合物(Preparationofgraphenenanosheet/polymercompositesusinginsitureduction–extractivedispersion)，碳紐約(CarbonN.Y.)47,2296–2299(2009)?！arroso-Bujans,F.等人，通過氧化石墨基材料可調(diào)吸收聚(氧化乙烯)(Tunableuptakeofpoly(ethyleneoxide)bygraphite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