還原氧化石墨烯的改性及應用研究.pdf

1、眾所周知，石墨烯自發(fā)現(xiàn)以來，因為其結構所帶來的優(yōu)異性能，例如，高的機械強度和高的載流子遷移率等都令人側目。雖然石墨烯的性能優(yōu)異，但是優(yōu)質石墨烯卻難以大量生產，以及因為石墨烯表面沒有基團，石墨烯片間會因范德華力相互作用而使其在溶劑中易于團聚，這些特點都極大地影響了石墨烯的應用。本文采用化學還原的方法制備還原氧化石墨烯，通過與金屬氧化物、導電聚合物復合，或者利用化學反應在氧化石墨上嫁接有機大分子化學對其進行改性，并對改性后的石墨烯納米復合物

2、進行詳細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，完成對氧化石墨的化學改性，產物命名為GMG。通過對GMG組成、結構等分析，采用透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡、傅里葉轉變紅外光譜、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，以便確定產物正如預期通過共價鍵的方式嫁接到了氧化石墨上，并發(fā)現(xiàn)GMG在有機

3、溶劑中的溶解性較前極大改善，也增大了其進一步應用的前景。另外，還對GMG的樣品做了循環(huán)伏安測試，證明改性后，GMG的電化學性能得到了提升。
　　 2、將還原氧化石墨烯與導電聚合物聚苯胺以及過渡金屬氧化物TiO2納米顆粒復合(簡稱為PTG)，形成三明治結構。對PTG的組成、結構、形貌等進行了詳細的表征，包括X-射線衍射、傅里葉轉變紅外光譜、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，從多個方面證明了PTG的組