【摘要】：智能響應(yīng)性石墨烯基復(fù)合物由于兼具智能高分子嵌段共聚物的智能響應(yīng)性以及石墨烯優(yōu)良的物理性能而受到廣泛關(guān)注。采用非共價(jià)修飾法合成智能響應(yīng)性石墨烯基納米復(fù)合材料,能夠很好的保持石墨烯原有的物理性質(zhì)。聚合離子液體具有獨(dú)特的離子交換性,可利用這種性質(zhì)通過(guò)控制陰離子的種類,賦予復(fù)合物智能響應(yīng)性,使其實(shí)現(xiàn)親疏水性的轉(zhuǎn)換。更為重要的是,還可以通過(guò)離子交換作用向復(fù)合材料中引入具有功能性的陰離子,從而實(shí)現(xiàn)功能性材料的構(gòu)建。因此,智能響應(yīng)性的石墨烯基納米復(fù)合材料還可引入其他功能性物質(zhì),構(gòu)筑新型電活性功能化材料�；谝陨系姆治�,本論文主要開(kāi)展了以下的工作:(1)本文首先建立了一種具有普適性的智能石墨烯的合成方法,即首先利用RAFT聚合,通過(guò)自由基引發(fā)的方法合成了嵌段共聚物poly(NIPAm-b-BVImBr),然后利用聚合物中聚合離子液體的大π鍵結(jié)構(gòu),通過(guò)非共價(jià)修飾的合成方法,首次合成了具有溫度敏感響應(yīng)性的石墨烯poly(NIPAm-b-BVImBr)-rGO。運(yùn)用TEM,UV-vis,XPS和FT-IR等方法對(duì)材料進(jìn)行了一系列表征,并進(jìn)一步對(duì)其溫敏性進(jìn)行了考察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,poly(NIPAm-b-BVImBr)-rGO具有良好的智能響應(yīng)性,并且具有較好的可逆性。(2)利用聚合離子液體嵌段獨(dú)特的離子交換性制備了兩種電活性的功能性材料,對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了考察。構(gòu)筑了兩種新型的具有電活性的修飾電極poly(NIPAm-b-BVIm[Fe(CN)_6])-rGO/GC和poly(NIPAm-b-BVIm[FcCOO])-rGO/GC,探究了兩種修飾電極的基本電化學(xué)性質(zhì),例如電化學(xué)穩(wěn)定性,溫敏性和電催化性能等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,修飾電極poly(NIPAm-b-BVIm[Fe(CN)_6])-rGO/GC具有良好的穩(wěn)定性及溫敏響應(yīng)性以及良好的“開(kāi)-關(guān)”效應(yīng),并且在常溫下對(duì)抗壞血酸(AA)具有較好的檢測(cè)性能,其檢測(cè)范圍在0.150μM-1.05 mM,檢出限為5.00×10~(-2)μM,靈敏度為85.6 mAcm~(-2)M~(-1)。本文進(jìn)一步研究了修飾電極poly(NIPAm-b-BVIm[FcCOO])-rGO/GC在20°C和45°C環(huán)境下,對(duì)抗壞血酸(AA)的電催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在20°C環(huán)境下,poly(NIPAm-b-BVIm[FcCOO])-rGO/GC修飾電極對(duì)抗壞血酸(AA)具有良好的電催化性能,對(duì)抗壞血酸的檢測(cè)范圍為5.00×10~(-2) mM-1.25 mM,檢出限為1.67×10~(-2)mM,靈敏度為112 mAcm~(-2)M~(-1)。在45°C環(huán)境下,由于兩種電極材料均呈現(xiàn)疏水性,其對(duì)AA的電催化無(wú)法實(shí)現(xiàn),進(jìn)一步證明修飾電極的電催化也具有良好溫敏響應(yīng)的“開(kāi)-關(guān)”效應(yīng)。
【圖文】：

第 1 章 前言碳納米材料的經(jīng)典代表[8]，，Kroto H. W., Smalley R. E.和 Curl R. F.因996 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1991 年，日本的飯島博士發(fā)現(xiàn)了一種碳結(jié)構(gòu)2004 年，GeimA. K.和 Novoselov K. S.將石墨烯的多層結(jié)構(gòu)剝離為構(gòu)，制備出了單層石墨烯。從此形成了零維富勒烯、一維碳納米烯的體系，這在科學(xué)研究領(lǐng)域中具有十分重要的地位。

會(huì)在其表面生長(zhǎng)出多層的石墨烯[23]。該方法可以制備出，但該方法對(duì)制備條件要求過(guò)于苛刻，成本較高，因此該法的批量生產(chǎn)。學(xué)氣相沉積法，該方法是將金屬薄膜放置于高溫能發(fā)生分解的高溫退火的處理后，會(huì)在基底表面發(fā)生沉積，從而得到石墨腐蝕金屬基底，得到具有片層結(jié)構(gòu)的石墨烯。該方法最大的面積較大的石墨烯片，但金屬薄膜價(jià)格昂貴，使得生產(chǎn)成本業(yè)化生產(chǎn)。原氧化石墨烯法，該方法是目前最常用的制備石墨烯的方法化劑進(jìn)行氧化處理天然石墨，經(jīng)過(guò)氧化處理后的石墨片層引能團(tuán)[24]，例如：羥基、環(huán)氧基以及羧基等，石墨片層之間的距2 中上圖所示的氧化石墨烯；再進(jìn)行化學(xué)還原法，將表面具有氧化石墨烯還原為還原氧化石墨烯。由于這種還原氧化石墨、生產(chǎn)成本低而且可大批量生產(chǎn)，所以采用該方法制備石墨青睞。
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ127.11

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉航龍;羅宿星;盧恒一;代小容;伍遠(yuǎn)輝;;離子液體/石墨烯修飾玻碳電極快速檢測(cè)辣椒粉中蘇丹紅Ⅰ[J];廣東農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年14期

2 范云場(chǎng);胡正良;陳梅蘭;申屠超;朱巖;;離子液體液-液萃取-高效液相色譜測(cè)定水中酚類化合物[J];分析化學(xué);2008年09期

3 徐繼明;李偉;尹起范;朱玉蘭;;細(xì)胞色素c在無(wú)機(jī)復(fù)合納米材料修飾電極上的直接電化學(xué)研究[J];化學(xué)研究與應(yīng)用;2007年04期

本文編號(hào)：2666349