氧化石墨烯的表面修飾及與聚芳醚腈的復(fù)合材料的研究.pdf

1、石墨烯（Graphene）作為一種二維的碳材料，它的每一層上的碳鍵結(jié)構(gòu)都是SP2雜化，具有高的電子云密度，結(jié)晶性和比表面積。與石墨烯相比，氧化石墨烯（GO）作為石墨烯的前聚體，它的片層表面上分布著很多含氧官能團，包括大部分的環(huán)氧基團，羥基和少部分的酚基，羧基和羰基等。大量含氧官能團表現(xiàn)出的極性使得氧化石墨烯具有強烈的親水性，從而使得氧化石墨烯在很多溶劑中有良好的分散性。本論文一方面希望通過利用氧化石墨烯作為一個載體，對其進行修飾，制得不

2、同功能性的雜化材料。另一方面再利用它的極性鍵而展現(xiàn)出的較強的親水性，來提高雜化材料在聚合基上的分散性。
　　聚芳醚腈（PEN）是一類新型工程樹脂，具有優(yōu)異的阻燃性、耐高溫性和機械強度等性能，有望作為新型高分子結(jié)構(gòu)材料在軍工、航天、汽車及電子等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。為了獲得兼具良好的熱學(xué)性能和力學(xué)性能及較高的介電性能或者微波吸收性能，本論文采用價格低廉的雙酚A型聚芳醚腈為基體，通過對氧化石墨烯不同的修飾而制備出雜化材料氧化石墨烯@酞菁鐵

3、和氧化石墨烯@四氧化三鐵/酞菁鐵，按照不同的比例加入到聚芳醚腈里從而制備出聚芳醚腈/氧化石墨烯@酞菁鐵和聚芳醚腈/氧化石墨烯/四氧化三鐵@酞菁鐵復(fù)合材料。本論文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）首先，采用Hummers改良法制得氧化石墨烯，然后對它的表面進行修飾，首先采取的是以2水合醋酸銅為銅源，以乙二醇為有機相，在一定的條件下利用溶劑熱法制得氧化石墨烯@酞菁銅雜化材料(GO@CuPc)。結(jié)果表明棒狀的酞菁銅均勻的分散在氧化石墨烯表面

4、上，紫外測試和紅外測試表面了雜化材料的上酞菁銅和氧化石墨烯的存在。
　　（2）以氧化石墨烯為載體，以六水合三氯化鐵為鐵源，乙二醇為有機相，制備出一種具有優(yōu)異微波吸收性能的氧化石墨烯@四氧化三鐵/酞菁鐵（GO@Fe3O4/FePc）雜化材料。實驗證明，隨著雙鄰苯二甲腈（BPH）含量的增多，GO@Fe3O4/FePc雜化材料的微波吸收性能顯著增加，當(dāng)BPH的含量達到0.1 g時，制備出的雜化材料的反射損耗值達到了-27.92 dB。<

5、br>　　（3）將兩種雜化材料按照不同的比例加入到雙酚A型聚芳醚腈中，采用流延成膜法利用其協(xié)同作用制備出性能優(yōu)異PEN/GO@CuPc和PEN/GO@Fe3O4/FePc兩種復(fù)合材料。當(dāng)GO@CuPc含量低于2％時,復(fù)合材料的介電常數(shù)增加的幅度很小，而當(dāng)GO@CuPc的含量達到3%介電常數(shù)則出現(xiàn)大幅度的增加，當(dāng)它的含量達到5%時，PEN/GO@CuPc復(fù)合材料在100 Hz時，它的介電常數(shù)達到52 Hz.對于制備出的PEN/GO@Fe3