石墨烯自從2004年被發(fā)現(xiàn)以來,以其良好的強度、柔韌、導電、導熱及光學特性,迅速成為國內(nèi)外熱點研究領(lǐng)域,在物理學、材料學、電子信息、計算機、航空航天等領(lǐng)域都得到了長足的發(fā)展。開展石墨烯結(jié)構(gòu)的化學修飾,能夠結(jié)合有機、無機材料的優(yōu)勢,獲得功能更佳的物質(zhì),具有重要的研究意義。光吸收材料在太陽能利用、紅外檢測、大氣環(huán)境監(jiān)控、激光防護、特種鏡片等領(lǐng)域具有重要的應用潛能,為了獲得具有良好光吸收性能的石墨烯產(chǎn)品,本課題首先利用共混的方法制備了磺化聚苯乙烯包覆的磺化石墨烯雜化材料。研究中將共混溶液涂覆在活化后的玻片表面,測定其在紫外-紅外光區(qū)的光吸收情況,同時探討了向共混溶液中摻雜不同金屬離子后對玻片的光吸收強度影響。結(jié)果表明,涂覆共混溶液的玻片在紫外與中紅外光區(qū)有著很高的光吸收強度,當磺化石墨烯的加入量逐漸增加時,雜化材料的光吸收強度逐漸加強;當加入不同離子時,玻片的光吸收強度會有著明顯變化,因金屬離子種類不同而區(qū)別較大,其中摻雜Cu~(2+)對玻片的光吸收強度加強效果最好�；腔郾揭蚁┖突腔╇s化材料具有豐富的水溶性基團,其優(yōu)良的水溶性,使得該雜化材料在作為水基潤滑劑的應用中有著廣闊的前景。為此進一步拓展研究了這種材料的水基潤滑性能。研究結(jié)果表明,當共混溶液中磺化石墨烯的加入量達到20%,共混材料在水中的占比為0.02%時,即可大大減小鋼球之間的摩擦系數(shù)、摩擦力及磨斑直徑,是一種可以有效增強純水抗磨性能的潤滑添加劑。最后,利用磺化石墨烯的結(jié)構(gòu)特點,以鄰氨基苯甲酰胺和醛酮類化合物為原料,探索了磺化石墨烯對該類型有機反應的催化效果。結(jié)果表明,當使用磺化石墨烯作為非均相催化劑時,可以得到高收率的喹唑啉酮產(chǎn)物,并且磺化石墨烯易于回收、重復利用率高。
【學位單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ127.11;TB34
【部分圖文】：

自從 2004 年來自曼徹斯特大學的 Geim 教維原子晶體石墨烯[1]，自此石墨烯材料迅速的進入內(nèi)成為研究熱點以及重點領(lǐng)域[2]。自從 1985 年富米管（Carbon nanotubes）之后，碳元素又出現(xiàn)了一碳材料，是組成其他維數(shù)碳材料的基本單位，如果管，也可以包覆形成富勒烯，堆積則可以改變維數(shù)生被廣大的研究學者預測其將引領(lǐng)各個研究領(lǐng)域一步步變?yōu)楝F(xiàn)實[5-7]。熱潮是從 2004 年發(fā)現(xiàn)開始的，最初的石墨烯是 G這也是最簡單的機械剝離法，最終可以得到單層石間厚度是 0.33nm 到 1nm 之間，被認為是世界上“性質(zhì)，包括極高的比表面積，目前檢測出并公開其數(shù)據(jù)約 130Gpa，若與最好的鋼比較，石墨烯的移率，數(shù)據(jù)顯示其遷移率超過 15000 cm2/(V·s）， S）；

第一章 文獻綜述形成均勻的氧化石墨懸濁液。Stanford 大學教授戴學方法把 HOPG 剝離制備成為納米級別的石墨烯首先在硝酸和硫酸中石墨發(fā)生氧化反應，然后在氬，此時石墨片將會產(chǎn)生剝離，最后在化學溶液中把緣又平又滑的納米帶。王恩哥教授[18]和戴宏杰教離石墨到嵌入石墨，最后擴張單層的石墨的化學制薄層石墨烯，如圖 1.2。

研工作者對石墨烯的研究越來越深入，其制備方式也多種多幾種外，還有高溫還原[30]、光照還原[31]、微波法[32]、電弧墨烯既難溶又不穩(wěn)定的問題亟待解決，另外制備石墨烯的方，如何綜合運用和解決大規(guī)模制備石墨烯產(chǎn)品成為研究的關(guān)的制備可由字面理解為：單層的氧化石墨兩者有一定相似度，通過構(gòu)，但氧化石墨烯（圖 1.3）是石墨烯引入含氧官能團，比等。通過 AFM 的表征，我們知道與石墨烯厚度相比，氧化nm 左右。但是由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)更復雜和缺乏更精細的檢達出其結(jié)構(gòu)，最初由于氧化石墨烯能很好的分散到水中，并所以人們認為其具有親水性；然而在對其進行深入研究時發(fā)有未被氧化的芳香區(qū)域，呈現(xiàn)一種從中央的疏水性到邊緣的認為具有雙親性能。氧化石墨烯具有降低界面能量的能力，氧官能團破壞了片層內(nèi)的共軛作用，導致其電學性質(zhì)和力學多。

【參考文獻】

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