功能化石墨烯的制備及其復(fù)合材料的性能研究.pdf

1、自2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來，石墨烯以其優(yōu)異的物理和化學(xué)性能吸引了眾多科研工作者的目光，而成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。近年來，石墨烯的理論取得了可喜的成果，石墨烯在生活中的應(yīng)用范圍也呈現(xiàn)越來越廣的趨勢(shì)。
　　由于石墨烯的表面積較大以及石墨烯片層之間有較強(qiáng)的范德華力，容易發(fā)生聚集，所以石墨烯在水中以及其他有機(jī)溶劑中分散性較差。這需要對(duì)石墨烯進(jìn)行功能化改性，使其與其他溶劑的界面相容性增加，增加其在復(fù)合材料方面的應(yīng)用。本文探索了石墨烯、GMA

2、-功能化石墨烯的制備和硅烷偶聯(lián)劑功能化改性實(shí)驗(yàn)最佳反應(yīng)條件，并利用硅烷偶聯(lián)劑功能化石墨烯對(duì)醋酸乙烯酯進(jìn)行高分子改性，探討了功能化石墨烯對(duì)復(fù)合材料性能的影響。本論文的主要研究?jī)?nèi)容概括如下：
　?。?）利用改進(jìn)的Hummers法制備出氧化石墨，超聲剝離后得到氧化石墨烯，再利用化學(xué)還原法得到石墨烯。此外，利用甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行功能化改性，之后進(jìn)行化學(xué)還原得到GMA功能化石墨烯（GMA-FG）。對(duì)石墨烯和GMA

3、-FG用傅里葉紅外光譜儀（FT-IR）、X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）和透射電子顯微鏡（TEM）等進(jìn)行表征，結(jié)果表明制得的制得的石墨烯官能團(tuán)含量少，表面褶皺明顯,片層厚度在1 nm左右。功能化石墨烯的親油性增強(qiáng)，表面含有大量的褶皺和卷曲，片層厚度為2~3 nm。
　?。?）利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)石墨烯進(jìn)行功能化改性，探究得到功能化改性實(shí)驗(yàn)的最佳反應(yīng)條件為：每100 mg氧化石墨烯下乙酸的用量為5