季铵盐改性氧化石墨烯的制备及其性能研究

文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ １ ． ４ ８ ６ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ９ ２ ２ — ０ ７
ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ４ ８ ６ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ０ ． ０ ８ ４
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聚 电解 质 总 质 量 ２ ％。 的Ｇ Ｏ 一 １ ２ ２ ７可 以将 其 离 子 电导 率 提高 ８ ． ６倍
关键词 ： 氧化石墨烯 ； 改性 ； 十 二 烷 基 二 甲基 苄 基 氯 化 铵 ； 凝 胶 聚合 物 电解 质 ； 离 子 电 导率
中图 分 类 号 ： ０ ６ １ ３ ． ７ １
第 ２ ９卷第 ５期 ２ ０ １ ３年 ５月
无 机
化
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ＣＨＩ ＮＥ Ｓ Ｅ Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｉ ＮＯＲ ＧＡＮＩ Ｃ ＣＨＥ ＭＩ Ｓ Ｔ ＲＹ
Ｖ ｏ Ｉ ． ２ ９ Ｎｏ ． ５ ９２ ２． ９２ ８
季铵 盐 改性 氧化 石 墨烯 的制备 及 其性 能研 究
ＨＵ Ｉ Ｙ ｕ — Ｃ ｈ ｅ ｎ ＭＡ Ｘ ｉ ａ ｏ ・ Ｙ ａ ｈ ， Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｚ ｈ ｉ — Ｑ ｕ ｎ Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｇ ａ ｏ Ｓ Ｏ Ｎ Ｇ Ｙ ｉ ｎ ｇ ＨＯ Ｕ Ｘ ｉ ｕ － Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ
（ Ｋ ｅ ｙＬ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆＳ ｐ ｏ ． ｃ ｅ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄＰ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ， Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｙ ｒ ｏ ｆＥ ｄ ｕ ｃ ｔｉ ａ ｏ ｎ ｎｄ ａ Ｔ ｈ ｅ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ｂｏ ａ ｒ ｔ ａ ｏ ｒ ｙ ｆ ｏ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ，
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｅ ｎ ｅ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ（ Ｇ Ｏ ）ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ Ｈ ｕ ｍ ｍｅ ｒ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｍ ｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｂ ｙ ｄ ｏ ｄ ｅ ｃ ｙ ｌ ｄ ｉ ｍｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｂ ｅ ｎ ｚ ｙ ｌ ａ ｍｍ ｏ ｎ ｉ ｕ ｍ ｃ ｈ ｌ ｏ ｉ ｒ ｄ ｅ （ １ ２ ２ ７ ） ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ １ ２ ２ ７ ｎ ｏ ｎ — ｃ ｏ ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｅ ｎ ｅ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ （ Ｇ Ｏ － １ ２ ２ ７ ） ．
惠昱 晨 马 晓 燕 ， １ 陈智 群 ２ 张 皋 ｚ 宋 颖 １ 侯 秀璋
ｆ 西北 工业 大学理 学院 ． 空 间应 用物理 与化 学教 育部 重点 实验 室 和 陕 西省 高分 子科 学与技 术 重点 实验 室， 西安 ７ １ ０ １ ２ ９ ）
（ ２ 西安近代 化 学研 究所 ， 西安 ７ １ ０ ０ ６ ５ ）
摘要 ： 本论文采用改进的 Ｈ ｕ ｍｍ ｅ ｒ ｓ 法 制 备 了 氧 化 石 墨烯 （ Ｇ Ｏ １ ， 并 将 氧 化石 墨烯 用 十二 烷 基 二 甲基 苄 基 氯 化铵 （ １ ２ ２ ７ ） 进行修饰 ， 得到 １ ２ ２ ７非 共 价 改性 的氧 化 石 墨 烯 （ Ｇ Ｏ 一 １ ２ ２ ７ ） 。用 拉曼 光谱 、 漫 反 射 红 外 光谱 分 析 、 Ｘ ． 射 线光 电子 表 面 能 谱 技 术 表 征 了 其化 学 结构 ； 用ｘ 一 射线衍射分析 、 扫 描 电 子 显微 镜 与 透 射 电 子显 微 镜 观 察 了 其 剥 离情 况 和微 观 形 貌 ； 分析 了它 们 在 不 同 溶 剂 中 的分 散 性 结果 表 明 ， 季 铵盐 改性 后 ． １ ２ ２ ７阳 离子 通 过 静 电 作用 插入 到 Ｇ Ｏ片 层 之 间 ， 使Ｇ Ｏ片 层 进 一步 剥离 ， 且 在 极 性 较 弱 的 有 机 溶
Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｆＳ ｏ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｘ ｉ ｎ ａ ７ １ ０ １ ２ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
（ ｘ ｉ ｎ ａ Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｙ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｘｉ ｎ ａ ７ １ ０ ０ ６ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
剂 中 的 溶 解性 增 加 。 热 失重 分 析 表 明 ， Ｇ Ｏ ． １ ２ ２ ７的 初 始分 解 温 度 提 高 了 约 ７ ０℃ 。 将Ｇ Ｏ 一 １ ２ ２ ７与 聚 甲 基丙 烯 酸 甲酯 与苯 乙烯 的嵌 段共聚物（ Ｐ ＭＭＡ ． ｂ ． Ｐ Ｓ ） 凝胶 聚电解质复合 ． 制备 了 纳 米 复 合 凝 胶 聚 合 物 电解 质（ Ｎ Ｇ Ｐ Ｅ １ ， 并 用 交 流 阻 抗 法 测 试 其 电性 能 ， 发现 占