還原氧化石墨烯的改性及應(yīng)用研究.pdf

1、眾所周知，石墨烯自發(fā)現(xiàn)以來，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)所帶來的優(yōu)異性能，例如，高的機(jī)械強(qiáng)度和高的載流子遷移率等都令人側(cè)目。雖然石墨烯的性能優(yōu)異，但是優(yōu)質(zhì)石墨烯卻難以大量生產(chǎn)，以及因?yàn)槭┍砻鏇]有基團(tuán)，石墨烯片間會(huì)因范德華力相互作用而使其在溶劑中易于團(tuán)聚，這些特點(diǎn)都極大地影響了石墨烯的應(yīng)用。本文采用化學(xué)還原的方法制備還原氧化石墨烯，通過與金屬氧化物、導(dǎo)電聚合物復(fù)合，或者利用化學(xué)反應(yīng)在氧化石墨上嫁接有機(jī)大分子化學(xué)對(duì)其進(jìn)行改性，并對(duì)改性后的石墨烯納米復(fù)合物

2、進(jìn)行詳細(xì)的表征及性能的研究。主要工作如下:
　　 1、將氧化石墨先通過氯化亞砜和N，N-二甲基甲酰胺進(jìn)行酰氯化，再通過鳥嘌呤上的-NH2與酰氯化后的氯化氧化石墨反應(yīng)，完成對(duì)氧化石墨的化學(xué)改性，產(chǎn)物命名為GMG。通過對(duì)GMG組成、結(jié)構(gòu)等分析，采用透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡、傅里葉轉(zhuǎn)變紅外光譜、拉曼光譜、X-射線光電子能譜、熱重分析、紫外可見光譜等分析方法，以便確定產(chǎn)物正如預(yù)期通過共價(jià)鍵的方式嫁接到了氧化石墨上，并發(fā)現(xiàn)GMG在有機(jī)

3、溶劑中的溶解性較前極大改善，也增大了其進(jìn)一步應(yīng)用的前景。另外，還對(duì)GMG的樣品做了循環(huán)伏安測(cè)試，證明改性后，GMG的電化學(xué)性能得到了提升。
　　 2、將還原氧化石墨烯與導(dǎo)電聚合物聚苯胺以及過渡金屬氧化物TiO2納米顆粒復(fù)合(簡(jiǎn)稱為PTG)，形成三明治結(jié)構(gòu)。對(duì)PTG的組成、結(jié)構(gòu)、形貌等進(jìn)行了詳細(xì)的表征，包括X-射線衍射、傅里葉轉(zhuǎn)變紅外光譜、拉曼光譜、X-射線光電子能譜、透射電子顯微鏡及原子力顯微鏡等手段，從多個(gè)方面證明了PTG的組