长链烷基季铵盐插层氧化石墨的结构变化

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Ｍｉａｎｙａｎ￣Ｓｉｃｈｕａｎ６２１０１０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｇｒａｐｈｉｔｅｏｘｉｄｅ（ＧＯ）ｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｌｆａｋｅｇｒａｐｈｉｔｅｖｉａｍｏｄｉｉｆｅｄＨｕｍｍｅｒｓｍｅｔｈｏｄ．Ａ
ｓｅｒｉｅｓｏｆｑｕａｔｅｒｎａｒｙａｌｋｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ－ｇｒａｐｈｉｔｅｏｘｉｄｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ（Ｃ，！ＴＡＢ／ＧＯ）ｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙ
ｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅａｌｋｙｌｃｈａｉｎｌｅｎｇｔｈａｎｄｓｕｒｆａｅｔａｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅｄａｍｏｕｎｔ
ＬＩＮＳｈｕｎ－ＪｉａＳＵＮＨｏｎｇ — ＪｕａｎＰＥＮＧＴｏｎｇ－ＪｉａｎｇＬＩＵＢｏ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＳｏｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ６２１０１０，Ｃｈｉｎａ）
第２９卷第１１期２０１３年１１月
无
机
化
学
学
报
Ｖｏ１．２９Ｎｏ．１１２３３３ — ２３３８
ＣＨＩＮＥＳＥＪ０ＵＲＮＡＬＯＦＩＮ０ＲＧＡＮＩＣＣＨＥＭＩＳＴＲＹ
长链烷基季铵盐插层氧化石墨的结构变化
ｒ２ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆＭｉｏｎｅｒａｌＭａｔｅｒｉｌａｓ＆Ａｐｐｌｉｃｔｉａｏｎ．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＳｏｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇ
ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＣｈａｎｇｅｏｆＱｕａｔｅｒｎａｒｙＡｌｋｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ－ＧｒａｐｈｉｔｅＯｘｉｄｅＩｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎＣｏｍｐｏｓｉｔｅ
关键词：氧化石墨；烷基季铵盐；一维结构；排布模式
中图分类号：０６４１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１ — ４８６１（２０１３）１１－２３３３ — ０６
ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００１ — ４８６１．２０１３．００．３８３
林舜嘉１孙红娟，２彭同江２刘波１
（西南科技大学理学院，绵阳６２１０１０）ｆ西南科技大学矿物材料及应用研究所，绵阳６２１０１０）
摘要：基于改进的ＨｕｉＴｌｍｅｒｓ法制备氧化石墨（Ｇ０１，并以长链烷基季铵盐（ＣｎＴＡＢ１对其进行插层处理；通过改变Ｃ．ＴＡＢ的链长、浓
ｏｆＣ．ＴＡＢｆｏｒｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇＸＲＤａｎｄｅｌｅｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｕｇｇｅｓｔｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｓｐａｃｉｎｇｏｆＣｏＴＡＢ／ＧＯｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆａｌｋｙｌｃｈａｉｎｌｅｎｇｔｈｏｒ
度，得到系列ＣＴＡＢ／ＧＯ插层复合物采用ＸＲＤ和元素分析对产物的最大底面间距及ＣＴＡＢ插入量进行表征结果表明，随着
ＣＴＡＢ链长的增长、ＣＴＡＢ浓度的增大，ＣＴＡＢ／ＧＯ插层复合物的最大底面间距逐渐增大。ＣＴＡＢ通过离子键作用和疏水键作用插入到ＧＯ层间，在ＧＯ片层上的吸附规律符合修正型（Ｍｏｄｉｉｆｅｄ）Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型，即Ｃ￣ＴＡＢ以单分子层吸附在ＧＯ片层上根据ＣＴＡＢ／ＧＯ插层复合物最大底面间距及Ｃ￣ＴＡＢ插入量的变化规律分析，得出Ｃ．ＴＡＢ在ＧＯ层问的排布模式有单层平躺模式、类双层平躺模式、单层倾斜模式和单层直立模式