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石墨烯复合材料的制备及性能研究
石墨烯,一种碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状品格结构的碳质新材料,具有优异的电磁学、光学、力学和热学等方面的性能,有望在化学、物理、材料科学、生物等诸多领域表现诱人的应用前景。自从2004年被科学家发现以来,目前已经成为各个领域研究的焦点。本论文对基于石墨烯的复合材料进行了研究并得到如下成果:　　
1.采用原位乳液聚合和化学还原法制备了石墨烯(graphene)和聚苯乙烯(PS)的复合材料。研究表明PS微球通过共价方式连接到石墨烯的表面。通过PS微球修饰后的石墨烯在甲苯和氯仿中表现出良好的分散性。制备的复合材料具有优异的导电性,同时PS的玻璃化温度和热稳定性得到了提高。本研究所提出的方法具有环境友好、高效的特点,可望被推广采用用其他聚合物和化合物来修饰石墨烯。　　
2.制备了石墨烯—琉化锌纳米球的复合材料(gxaphene-ZnS)。该过程利用氧化石墨烯作为ZnSnanoballs的分散剂和生长模板,同时作为石墨烯的前躯体,醋酸锌作为锌源,硫代乙酰胺(TAA)作为硫源和还原剂,采用微波辅助的方法在水介质中制备得到graphene-ZnS复合材料。研究发现ZnS的平均粒径是41.9nm,它是由粒径为3nm的硫化锌小晶粒(亚单位)通过自组装的方式形成的。该复合纳米材料显出优异的光致发光特性,荧光测试表明其具有两个紫光发射峰(366.8nm,397.3nm)和一个蓝光发射峰(470.2nm),同时该复合材料对亚甲基蓝呈现出特异的光催过活性。本研究中我们也提出了ZnSnanoballs在graphene纳米片上的生长机理并分析了其具有优异的光催化活性的原理。　　
3.采用并成功地进行了具有优异的生物兼容性的壳聚糖大分子来共价修饰石墨烯,该反应利用微波辅助的方法在DMF介质进行。我们对修饰后的石墨烯进行了FTIR,TEM,FESEM,XRD,TG和溶解性等方面的测试表征,研究表明壳聚糖大分子链通过酰胺键连接到石墨烯的表面,修饰后的石墨烯在稀醋酸溶液中分散性良好。与此同时,我们进行了电流变方面的研究,发现其表现出电流变(ER)特性。该复合材料在生物医药领域有着潜在的应用价值。　　
4.采用原位分散聚合和化学还原法制备了石墨烯(graphene)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的复合材料。我们进行了FTIR,FESEM,Raman,TG溶解性等方面的测试,研究表明微米级别的PMMA纳米粒子通过共价方式连接到石墨烯的表面且其在丙酮和四氢呋喃中分散性得到了提高。经过PMMA修饰后的石墨烯与聚合物基体的相容性有望得到提升,从而使聚合物的力学、热稳定性、导电性等性能得到增强。将该复合材料分散于硅油中,施加电场后发现其在电场方向形成有规律的细长的线形排列,表现出电流变(ER)特性。　　
5.借助微波辅助的方法在水介质中成功地一步制备石墨烯-纳米金(graphene-Au)的复合材料,并对其进行了FITR,XRD,TEM,EDS,SAED,FESEM,Raman,UV-vis等一系列测试表征。结果表明粒径在4-12nm的纳米金粒子分散于石墨烯的表面.我们进行了电化学方面的研究,循环伏安(CV)的测试表明经过graphene-Au修饰后的玻碳电极相对非修饰的裸玻碳电极或者仅用石墨烯修饰的玻碳电极而言表现出优异的电化学响应,其在电化学传感器方面有着潜在的应用价值。　　
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万方数据电子出版社氧化石墨烯与石墨烯在溶剂中的分散性能研究--《炭素技术》2014年03期
氧化石墨烯与石墨烯在溶剂中的分散性能研究
【摘要】：通过紫外光谱法探讨了氧化石墨烯和石墨烯在常用溶剂中的分散性能。研究结果表明,在质量浓度为0~0.05 mg/mL时,氧化石墨烯和石墨烯的吸光度与浓度的线性关系良好,符合朗伯-比耳定律。氧化石墨烯在水、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇和四氢呋喃中最大溶解度分别为0.712,0.374,0.199,0.126 mg/mL,石墨烯在水中最大溶解度为0.175 mg/mL。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：O613.71【正文快照】：
氧化石墨烯和石墨烯因其独特的二维结构和优异的性能,近年来已成为国际研究热点[1-2],应用时常常采用液相法将其分散于基体中。氧化石墨烯结构中含有大量含氧官能团如羟基、羧基及环氧基团,使得氧化石墨烯极易吸水且能在水溶液体系中形成稳定的胶束溶液。同时,由于石墨烯特殊
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