【摘 要】
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本论文基于聚合物修饰石墨烯的最新进展,结合分子设计原理和合成方法优化,成功地制备了超支化聚合物、聚乙二醇和共轭聚酰亚胺修饰石墨烯,并对其化学结构和形态进行了表征。
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本论文基于聚合物修饰石墨烯的最新进展,结合分子设计原理和合成方法优化,成功地制备了超支化聚合物、聚乙二醇和共轭聚酰亚胺修饰石墨烯,并对其化学结构和形态进行了表征。主要包括以下三方面的工作：(1)结合Hummers法和后续超声剥离得到了氧化石墨烯,通过NaBH4还原制备了石墨烯。通过石墨烯中残留活性基与甲苯二异氰酸酯和二乙醇胺逐步缩聚,合成了超支化聚(脲-氨酯)接枝石墨烯,并发现接枝超支化聚(脲-氨酯)含量高达62%,所得功能化石墨烯极性溶剂中具有较好的稳定分散性。(2)通过偶氮类引发剂与聚乙二醇酯化合成了聚乙二醇大分子引发剂,采用FI-IR和1H NMR确定了其化学结构。借助N-甲基吡咯烷酮热还原氧化石墨烯的同时,聚乙二醉大分子引发剂分解形成大分子链自由基,并原位加成至新产生的石墨烯表面,从而制备了聚乙二醇接枝石墨烯。(3)将共轭聚酰亚胺和氧化石墨烯在N-甲基吡咯烷酮中高温混合,借用溶剂热还原氧化石墨烯,同时聚酰亚胺与新产生石墨烯之间通过π-π堆砌作用,得到了聚酰亚胺非共价修饰石墨烯。结果发现：二维石墨烯表面为聚酰亚胺自组装提供了π共轭平台,在低含量较时,聚酰亚胺以单分子层组装；而高含量时,聚酰亚胺在石墨烯表面原位自组装形成纳米针结构。
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