還原氧化石墨烯-導(dǎo)電聚合物的制備及其特性研究.pdf

1、石墨烯/導(dǎo)電聚合物具有比表面積大、導(dǎo)電性好、機(jī)械性強(qiáng)和熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，在能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換器件、傳感器、電子器件、太陽能電池和藥物載體等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，是納米復(fù)合材料的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)制備石墨烯/導(dǎo)電聚合物的方法具有可控性不高、氧化劑中殘余離子難以去除及造成環(huán)境污染等缺點(diǎn)。本文利用氧化石墨烯（GO）作為化學(xué)氧化劑原位氧化聚合導(dǎo)電聚合物聚(3,4)乙撐二氧噻吩（PEDOT），制備了還原氧化石墨烯（RGO）/PEDOT復(fù)合材料，并研究復(fù)合材

2、料的電化學(xué)性能和氣敏性能。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、采用 GO作為化學(xué)氧化劑和石墨烯前軀體材料，在水熱環(huán)境中合成了RGO/PEDOT復(fù)合材料。利用紫外-可見光譜(UV-vis)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線能譜(EDS)、透射電子顯微鏡(TEM)和光電子能譜(XPS)等方法對(duì)復(fù)合薄膜進(jìn)行表征，研究結(jié)果表明：GO表面的含氧官能團(tuán)有效催化了單體3,4乙撐二氧噻吩（EDOT），引發(fā)EDOT發(fā)生聚

3、合，在RGO表面形成顆粒狀的PEDOT，獲得了一種被 PEDOT包覆的片狀復(fù)合結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的研究表明，與水熱還原制備的純RGO相比，復(fù)合材料中的RGO還原程度更高。
　　2、結(jié)合測(cè)試及理論分析，提出一種基于氧化性官能團(tuán)誘導(dǎo)引發(fā)自由基聚合的導(dǎo)電聚合物聚合機(jī)理，揭示了 RGO/PEDOT復(fù)合納米材料的制備機(jī)理。認(rèn)為 GO中的羥基和環(huán)氧基可作為引發(fā)活性點(diǎn)，誘導(dǎo)EDOT單體成為初始自由基，GO的脫氧反應(yīng)與 EDOT的析氫反應(yīng)相互促進(jìn)，經(jīng)歷

4、鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)和鏈終止過程，最終獲得RGO/PEDOT復(fù)合材料。
　　3、對(duì)比分析了RGO和RGO/PEDOT作為電極薄膜的電化學(xué)性能。與純RGO相比，當(dāng)GO為6ml，EDOT單體為60μl時(shí)，RGO/EPDOT復(fù)合薄膜的儲(chǔ)能特性得到明顯提升，比電容最高達(dá)到33.10F/cm3（0.053A/cm3），遠(yuǎn)高于純RGO（6.30F/cm3）比電容。
　　4、測(cè)試了RGO和RGO/PEDOT材料對(duì)NH3的敏感性能，結(jié)果表明RGO