本文通過Improved Hummers法制備氧化石墨烯（GO）,采用水合肼對其進(jìn)行還原,制備了還原氧化石墨烯（r GO）。以3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐為二酐單體,4,4’-二氨基苯甲烷和1,5-二（4-氨基-2-三氟甲基苯氧基）萘為二胺單體,以r GO為填料,采用原位聚合法制備了一系列r GO含量不同的共聚型聚酰亞胺復(fù)合薄膜（r GO/PI復(fù)合薄膜）,并研究r GO對聚酰亞胺薄膜拉伸性能的影響。結(jié)果表明,r GO的加入可改善聚酰亞胺薄膜的拉伸性能,當(dāng)r GO含量為2wt%時(shí),復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量分別達(dá)到73.9MPa和2.90GPa,與純聚酰亞胺薄膜相比分別提高了16.8%和3.9%。 

【文章來源】：化學(xué)工程師. 2020,34(11)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

GO的還原過程

采用紅外光譜對石墨、GO以及r GO進(jìn)行表征，見圖3。圖3(a）為石墨的紅外光譜圖，石墨的峰主要?dú)w屬3個峰型，其中1400cm-1處的峰是石墨片層結(jié)構(gòu)骨架中C-H的變形振動峰，1627cm-1處的峰是石墨片層結(jié)構(gòu)骨架中sp2化學(xué)鍵連接的C=C的伸縮振動峰，3417cm-1處的峰是石墨中含有水分的-OH特征峰。圖3(b）為氧化石墨烯的紅外光譜圖，其中827與1228cm-1處的峰是C-O-C的面外彎曲振動和伸縮振動峰，1082cm-1處的峰歸屬為C-OH的對稱伸縮振動峰，1728cm-1處的峰為C=O的伸縮振動峰，3420cm-1處的峰歸屬為-OH的伸縮振動峰，這些峰的出現(xiàn)說明了氧化石墨烯的成功制備。圖3(c）為還原氧化石墨烯的紅外光譜圖，與氧化石墨烯相比，經(jīng)過水合肼還原后C=O、C-O-C、C-OH和-OH等基團(tuán)的特征峰有很大程度的減弱，說明了經(jīng)過水合肼還原后成功制備了還原氧化石墨烯[4]。

采用X射線衍射儀對石墨、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯進(jìn)行表征，見圖4。圖4(a）為石墨的衍射峰譜圖，石墨在2θ=26.61°時(shí)有一個特征衍射峰，此峰歸屬于石墨（002）晶面的衍射峰，該衍射峰的峰形窄而尖銳且強(qiáng)度很高，表明石墨擁有規(guī)整的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與高的結(jié)晶度。圖4(b）為氧化石墨烯的衍射峰譜圖，氧化石墨烯在2θ=10.73°處出現(xiàn)了特征衍射峰，與石墨相比，氧化石墨烯在2θ=26.61°處幾乎不存在石墨相的衍射峰，說明石墨幾乎完全被氧化，且與石墨相比，GO衍射峰的強(qiáng)度有所下降，這表明了GO的結(jié)晶度也有所降低。圖（c）為還原氧化石墨烯的衍射峰譜圖，從圖中可以看到在2θ=24.67°處出現(xiàn)了比較明顯的石墨化衍射峰，這表明所制備的樣品有著石墨化的結(jié)構(gòu)，r GO特征峰的位置比石墨的偏小，說明水合肼還原制備的還原氧化石墨烯中含氧官能團(tuán)并未完全去除，還有部分殘留在碳層之間。與此同時(shí)可以觀察到這個衍射峰較寬，強(qiáng)度較弱，這是由于氧化石墨在經(jīng)過還原劑還原后，石墨片層與層之間的尺寸變小，相對來說晶體整體結(jié)構(gòu)的完整性有所下降，即結(jié)構(gòu)的無序程度有所增加[5]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚酰亞胺材料在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張燕,職欣心,武曉,郭晨雨,畢洪生,劉金剛.  化工新型材料. 2019(05)
[2]原位氨基化氧化石墨烯/聚酰亞胺復(fù)合材料的制備及性能[J]. 郝繼璨,魯云華,肖國勇,李琳,胡知之,王同華.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2018(06)



本文編號：3391015