氧化石墨烯是石墨烯的一種衍生物,不僅具有與石墨烯類(lèi)似的二維層狀結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異力學(xué)和熱學(xué)性能,而且氧化石墨烯的表面含有大量的含氧官能團(tuán),使得其在水溶液中具有良好的分散性,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛.在應(yīng)用中,氧化石墨烯片層容易發(fā)生團(tuán)聚,同時(shí),氧化石墨烯片層上需要根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域接枝上不同的化學(xué)基團(tuán).為此,對(duì)氧化石墨烯通過(guò)化學(xué)方法進(jìn)行功能化改性是目前最為有效的手段.相比于常規(guī)化學(xué)改性方法,采用點(diǎn)擊化學(xué)改性氧化石墨烯,具有選擇性高、反應(yīng)效率高、操作簡(jiǎn)單以及產(chǎn)物容易分離提純等優(yōu)點(diǎn).綜述了近些年采用點(diǎn)擊化學(xué)對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行改性的研究進(jìn)展,主要包括了疊氮-炔烴點(diǎn)擊反應(yīng)、烯烴之間的Diels-Alder點(diǎn)擊反應(yīng)以及硫醇-烯/炔點(diǎn)擊反應(yīng),并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望. 

【文章來(lái)源】：陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,38(02)

【文章頁(yè)數(shù)】：14 頁(yè)

【部分圖文】：

CoFe2O4/GO納米復(fù)合材料的合成示意圖[31]

氧化石墨烯的邊緣含有較多的羧基和羥基,由于這些基團(tuán)的存在,可以利用炔丙醇與氧化石墨烯發(fā)生簡(jiǎn)單的酯化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化石墨烯的炔基化.Namvari等[23]報(bào)道了單糖和二糖通過(guò)CuAAC點(diǎn)擊反應(yīng)對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行功能化,制備得到兩種類(lèi)型的水溶性石墨烯納米片.在第一種方法中,首先使用二氯亞砜(SOCl2)來(lái)活化氧化石墨烯,然后與炔丙醇發(fā)生酯化反應(yīng),隨后與疊氮基葡糖苷發(fā)生CuAAC點(diǎn)擊反應(yīng),制備得到水溶性石墨烯納米片(rGO-alkyne-Glc).研究表明rGO-alkyne-Glc能夠在水中均勻分散并可穩(wěn)定存在2周左右.另外,關(guān)于第二種方法詳見(jiàn)1.1.2節(jié)部分.Ramasamy等[24]也是采用SOCl2對(duì)氧化石墨烯表面的羧基進(jìn)行活化之后與炔丙醇通過(guò)酯化反應(yīng)得到炔基化的氧化石墨烯,然后與含有許多陰離子(SO3-)摻雜劑的水溶性聚合物發(fā)生CuAAC點(diǎn)擊反應(yīng),通過(guò)化學(xué)氧化聚合將聚吡咯共價(jià)接枝到功能化的氧化石墨烯片上,從而合成GS-PPy復(fù)合材料.該復(fù)合材料在水溶液中具有良好的分散性,并且導(dǎo)電性較高.將其應(yīng)用于記憶裝置中的存儲(chǔ)器單元時(shí),顯示出良好的一次寫(xiě)入多次存儲(chǔ)行為,這是由GS-PPy復(fù)合材料的良好的電學(xué)和光學(xué)吸收特性所導(dǎo)致的.采用該方法制備氧化石墨烯基導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料為制造高性能存儲(chǔ)器件提供了良好的途徑.

Shi等[27]利用含有炔基的硅烷偶聯(lián)劑對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行硅烷化處理,得到炔基化氧化石墨烯(AlGO).然后,使用含疊氮基精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)和抗菌肽(AMP)與AlGO發(fā)生CuAAC點(diǎn)擊反應(yīng),得到短肽接枝的氧化石墨烯(GO-c-RGD和GO-c-AMP),具體過(guò)程如圖2所示.與原始氧化石墨烯相比,GO-c-RGD具有更好的生物相容性,而GO-c-AMP具有優(yōu)異的殺菌性能.此研究為氧化石墨烯在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的策略.劉站站[28]則是在對(duì)氧化石墨烯還原的過(guò)程中加入亞硝酸異戊酯和對(duì)氨基苯甲酸丁炔酯,以此在氧化石墨烯表面引入炔烴基團(tuán).與此同時(shí),通過(guò)對(duì)三硫酯鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行簡(jiǎn)單的修飾,引入疊氮基團(tuán),隨后進(jìn)行HPMA單體的RAFT聚合,制備出末端含有疊氮基團(tuán)的PHPMA聚合物(PHPMA-N3).然后將炔基化氧化石墨烯與PHPMA-N3發(fā)生CuAAC點(diǎn)擊反應(yīng).制備得到的納米復(fù)合材料在常規(guī)的溶劑中分散性較好,為進(jìn)一步的應(yīng)用提供了有利的條件.王凇旸[29]又將N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAm)采用同樣的方法接枝在氧化石墨烯的表面,得到聚N,N-二乙基丙烯酰胺(PDEA)功能化的氧化石墨烯納米復(fù)合材料,這種材料在常規(guī)極性溶劑中也具有良好的分散性和穩(wěn)定性.由于RAFT法中可調(diào)節(jié)聚合的單體范圍較廣、官能團(tuán)容忍性好、點(diǎn)擊化學(xué)專(zhuān)一性好、反應(yīng)效率高等優(yōu)勢(shì),將RAFT聚合和點(diǎn)擊反應(yīng)相結(jié)合,為制備聚合物功能化石墨烯開(kāi)辟了一條新的道路.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]石墨烯的功能化、宏觀組裝及其超級(jí)電容器應(yīng)用研究[D]. 寇亮.浙江大學(xué) 2014

碩士論文
[1]原位SET-LRP及點(diǎn)擊化學(xué)共價(jià)修飾石墨烯的研究[D]. 王凇旸.復(fù)旦大學(xué) 2014
[2]聚合物共價(jià)修飾石墨烯的研究[D]. 劉站站.華東理工大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3229217