通過改進(jìn)的Hummers法制備了氧化石墨,在去離子水中超聲處理可得到納米片層結(jié)構(gòu)的GO。采用FT-IR,紫外可見吸收光譜和拉曼光譜對(duì)制備的氧化石墨的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究表明:通過氧化作用石墨的表面和層間含有了大量的含氧官能團(tuán),如羧基、羥基、環(huán)氧基等。SEM和AFM測(cè)試結(jié)果表明,所制得的GO不全是單層結(jié)構(gòu),而是由幾個(gè)單片層疊加而成。GO的熱穩(wěn)定性由TGA進(jìn)行測(cè)試,表面的含氧官能團(tuán)在200⁴00℃分解,石墨烯骨架的分解在600℃以上,表明氧化石墨具有較好的熱穩(wěn)定性。選擇GO和5CB為分散相,PVA為基體材料。通過溶液流延法制備PVA/5CB/GO復(fù)合薄膜。然后施以機(jī)械拉伸作用,使液晶發(fā)生取向,制備了大尺寸的具有光響應(yīng)的液晶薄膜。研究了液晶薄膜在可見光（450 nm）照射下的光致彎曲形變行為。利用GO的光熱效應(yīng),將光能轉(zhuǎn)換為熱能,溫度上升引發(fā)液晶發(fā)生了相變,導(dǎo)致復(fù)合薄膜表層收縮,發(fā)生快速的光致彎曲行為。形變的程度與薄膜中液晶的含量和拉伸率在一定范圍內(nèi)呈正比例關(guān)系。因此,可以通過控制液晶的含量和拉伸率來控制復(fù)合薄膜的彎曲行為。通過拉伸改善了液晶取向傳統(tǒng)工藝（摩擦取向）... 

【文章來源】：橡塑技術(shù)與裝備. 2016,42(24)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

制備氧化石墨烯的示意圖

從?.5h。最后加入大量的去離子水和30%的過氧化氫攪拌溶液至亮黃色，靜置沉降。（3）后處理用10%的鹽酸清洗上述反應(yīng)產(chǎn)物，移除部分金屬離子。然后不斷離心，直至上清液為中性，得到黏性、棕黃色的氧化石墨。（4）制備氧化石墨烯取一定量的氧化石墨分散在水中，在超聲波清洗器中超聲若干小時(shí)，即可得到氧化石墨烯的分散液。分散液中的氧化石墨片層表面含有大量的親水性含氧官能團(tuán)，達(dá)到較好的分散效果。1.3.2聚乙烯醇分散液晶/氧化石墨烯復(fù)合薄膜的制備。液晶小分子5CB是一種典型的熱致型向列相液晶，結(jié)構(gòu)如圖2（a）所示。它的熔點(diǎn)是22℃，相轉(zhuǎn)變溫度為35.5℃，顯示出較低的黏度和較快的響應(yīng)對(duì)比于其他相液晶。GO的選擇有兩個(gè)原因：①在可見光區(qū)域它有很好的吸收；②在較低含量下，能夠很好的分散在一些極性溶劑中。GO的光熱效應(yīng)確保了含有GO的復(fù)合材料能夠很好的吸收光能，并且將其轉(zhuǎn)換為熱能。GO作為光吸收劑和納米級(jí)的加熱源能夠使液晶5CB發(fā)生相變。PVA是一種水溶性的高分子，環(huán)保安全，對(duì)光沒有響應(yīng)，成膜性比較好，在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，分子式如圖2（b）。圖2液晶5CB和聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)式PVA/5CB/GO復(fù)合薄膜的制備過程如圖3所示。首先將制備的氧化石墨(1wt%)在54mL去離子水中

》?子5CB。先將混合液在90℃條件下加熱4h，再在室溫條件下攪拌形成均一的混合乳液。利用溶液旋涂方法將混合液均勻涂在玻璃基板上，待溶劑揮發(fā)干形成PVA/5CB/GO復(fù)合薄膜。為了進(jìn)行后續(xù)光致形變行為的探究，我們將復(fù)合薄膜制成20mm×5mm×0.8mm的PVA/5CB/GO復(fù)合薄膜進(jìn)行不同程度（20%，50%，80%，100%，120%，150%）的拉伸操作，在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上按照GB13022--91進(jìn)行不同程度的拉伸，拉伸速率5mm/min。并在室溫下消除材料中殘余的應(yīng)力。圖3PVA/5CB/GO復(fù)合薄膜的制備流程2結(jié)果與討論2.1氧化石墨烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)由圖4可知，天然石墨的紅外光譜圖曲線較平滑、官能團(tuán)的特征吸收峰較弱。石墨在3000cm-1以上有個(gè)較大寬峰，應(yīng)該是石墨表面吸附水造成的；位于1620cm-1的吸收峰對(duì)應(yīng)于石墨晶體sp2結(jié)構(gòu)中的C=


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