石墨烯的制備及高分子改性.pdf

1、石墨烯作為近年來發(fā)現(xiàn)的二維碳素晶體，具有突出和優(yōu)異的導熱性能、力學性能和電學性能，其納米結構也十分獨特。石墨烯自被發(fā)現(xiàn)以來，在理論研究和實際應用方面已經(jīng)充分展現(xiàn)出無窮魅力，吸引了國內(nèi)外的眾多學者對其進行研究。
　　 石墨烯具有較大的比表面積，理論上少量的加入量就可以對聚合物基體性能產(chǎn)生顯著的影響。然而石墨烯表面又呈惰性狀態(tài)，與其他介質(zhì)的界面相容性較差，且石墨烯層與層之間有較強的范德華力，相互間容易產(chǎn)生聚集，所以石墨烯難于分散于水

2、及常用的有機溶劑等介質(zhì)中。這就需要對其在親水性或者親油性方面加以改善，降低其在應用上的限制，從而在此基礎上對其與高分子聚合物的復合特性進行研究。
　　 本文使用改進的Hummers法和超聲剝離法制備氧化石墨烯，再使用化學還原法制備出石墨烯。另外，在此過程中使用聚丙烯酰胺(PAM)對氧化石墨烯進行接枝，然后還原PAM接枝的氧化石墨烯獲得PAM改性的石墨烯產(chǎn)物。石墨烯在水中的分散性得到一定改善。通過TEM、紅外光譜和拉曼光譜等測試手

3、段對產(chǎn)物結構及其在水中的分散性作了較系統(tǒng)的表征，證明所制石墨烯的片層數(shù)量少于8層，并證明對改性石墨烯的成功制備以及在水中的分散性的提高。
　　 同時，研究了在使用化學氧化還原法制備石墨烯過程中，使用硅烷偶聯(lián)劑Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)對石墨烯進行表面親油改性的效果，以及制備的改性石墨烯對環(huán)氧樹脂的電學性能改善。通過沉降對比實驗獲得了KH-560對石墨烯的良改性條件，并顯示出改性后的石墨烯在乙醇中獲得較好的分