聚合物功能化氧化石墨烯的合成与表征

发布时间：2017-07-03 06:10

  本文关键词：聚合物功能化氧化石墨烯的合成与表征

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【摘要】：本论文以氧化石墨烯为基础，提出一种新的策略来制备聚合物功能化的氧化石墨烯。就如何实现氧化石墨烯的功能化，功能化后的氧化石墨烯的潜在应用等方面进行了详细的阐释，并重点围绕功能化的氧化石墨烯的便捷、高效制备及液晶功能化的氧化石墨烯的制备两方面开展了详细研究。 本论文选用改进的Hummers方法制备氧化石墨烯，借助超声处理将其分散在水中，得到稳定的氧化石墨烯水溶液。在此基础上，以制备得到的氧化石墨烯样品为原料，利用氧化石墨烯表面上的羟基与铈盐构成的氧化还原体系引发乙烯类单体在氧化石墨烯表面的接枝聚合，制备了乙烯类聚合物修饰的氧化石墨烯。红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射能谱(XRD)和热失重(TGA)等的测试结果表明成功制备了聚合物功能化的氧化石墨烯，，且可以通过控制铈盐的浓度或反应温度来控制接枝率，得到不同形态的功能化的氧化石墨烯。 通过非共价键(π-π相互作用)制备了末端含芘的侧链型液晶聚合物修饰的还原氧化石墨烯，通过FT-IR、XRD、TGA、原子力显微镜(AFM)及溶解性测试等一系列表征证明成功制备了聚合物修饰的还原氧化石墨烯。并研究了当液晶处在还原氧化石墨烯二维受限空间内，其液晶相行为的变化。
【关键词】：氧化石墨烯 原子转移自由基聚合 表面修饰 表征
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O613.71;O631.5
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 文献综述9-26
• 1.1 引言9-10
• 1.2 石墨烯及氧化石墨烯的结构及特性10-11
• 1.2.1 石墨烯的结构及特性10-11
• 1.2.2 氧化石墨烯的结构及特性11
• 1.3 石墨烯及氧化石墨烯的主要制备方法11-12
• 1.4 氧化石墨烯的表面修饰12-18
• 1.4.1 有机小分子功能化13-15
• 1.4.2 高分子功能化15-18
• 1.5 功能化氧化石墨烯的应用及前景18-20
• 1.5.1 复合材料18-19
• 1.5.2 电容器19-20
• 1.6 本论文的研究目的和研究内容20-21
• 1.6.1 研究目的20-21
• 1.6.2 研究内容21
• 参考文献21-26
• 第二章 氧化石墨烯的制备26-31
• 2.1 引言26
• 2.2 实验部分26-28
• 2.2.1 实验原料与试剂26
• 2.2.2 实验测试与表征26-27
• 2.2.3 合成方法27-28
• 2.3 结果与讨论28-29
• 2.4 本章小结29
• 参考文献29-31
• 第三章 Ce(IV)盐引发乙烯类单体在氧化石墨烯表面的接枝聚合31-48
• 3.1 引言31
• 3.2 实验部分31-33
• 3.2.1 实验原料与试剂31-32
• 3.2.2 实验测试与表征32
• 3.2.3 实验方法32-33
• 3.3 结果与讨论33-45
• 3.3.1 探索四种聚合物对氧化石墨烯功能化的最佳反应条件33-36
• 3.3.2 三种聚合物对氧化石墨烯功能化的对比分析36-45
• 3.4 本章小结45-46
• 参考文献46-48
• 第四章 侧链型液晶聚合物功能化的还原氧化石墨烯的制备与表征（一）48-70
• 4.1 引言48-49
• 4.2 实验部分49-53
• 4.2.1 实验原料与试剂49
• 4.2.2 实验测试与表征49-50
• 4.2.3 实验方法50-53
• 4.3 结果与讨论53-66
• 4.3.1 液晶单体的表征53-54
• 4.3.2 液晶聚合物的表征54-59
• 4.3.3 液晶聚合物功能化的还原氧化石墨烯的表征59-66
• 4.4 本章小结66-67
• 参考文献67-70
• 第五章 侧链型液晶聚合物功能化的还原氧化石墨烯的制备与表征（二）70-81
• 5.1 引言70-71
• 5.2 实验部分71-73
• 5.2.1 实验原料与试剂71
• 5.2.2 实验测试与表征71-72
• 5.2.3 实验方法72-73
• 5.3 结果与讨论73-79
• 5.3.1 液晶聚合物的表征73-78
• 5.3.2 液晶聚合物功能化的氧化石墨烯的表征78-79
• 5.4 本章小结79
• 参考文献79-81
• 第六章 总结与展望81-82
• 6.1 全文总结81
• 6.1.1 通过共价键对氧化石墨烯的修饰81
• 6.1.2 通过非共价键对还原氧化石墨烯的修饰81
• 6.2 工作展望81-82
• 6.2.1 聚合物功能化的 (还原) 氧化石墨烯的应用81-82
• 攻读硕士期间公开发表论文目录82-83
• 致谢83-84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 傅玲;刘洪波;邹艳红;李波;;Hummers法制备氧化石墨时影响氧化程度的工艺因素研究[J];炭素;2005年04期

  本文关键词：聚合物功能化氧化石墨烯的合成与表征

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本文编号：512564