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石墨烯是一种碳原子以sp2方式杂化成键,具备蜂巢结构的单原子层二维晶体材料,自2004年被Novoselov和Geim制备出后便因其突出的电学性能、力学性能、光学性能、热学性能等诸多优异性能而引起科研工作者的广泛关注。纤维素作为自然界中大量存在的天然高分子,具备可降解可再生、绿色无污染等优点,寻求明星材料石墨烯与天然材料纤维素及其衍生物的结合制备具有优异电学及力学性能的复合导电纸,有望在超级电容器、智能穿戴设备、柔性显示器等电子领域取得较好的应用。本文在以茶多酚为还原剂还原氧化石墨烯的基础上,首次采用茶多酚/锌片、茶多酚/铝片作为还原剂,制备导电性能更为优异的石墨烯,研究了还原剂种类及用量对石墨烯结构及导电性能的影响;采用真空抽滤及钢笔划线法制备了石墨烯基导电纸以及纸基柔性导电线路,对纤维素/石墨烯导电纸、氧化纤维素/石墨烯导电纸以及纳米纤维素/石墨烯导电纸的性能进行了研究,并对纸基柔导电线路的导电性能进行评价;使用十二烷基硫酸钠(SDS)对石墨烯分散液表面张力、粘度参数进行调节,初步制备了适合喷墨打印使用的石墨烯基导电墨水。具体研究内容及结果如下:1、以茶多酚作为还原剂制备石墨烯,研究了反应时间、氧化石墨烯与茶多酚复合比例及反应温度对制备石墨烯导电性能的影响,确定反应条件为反应时间2h,氧化石墨烯与茶多酚复合比例为1:1,反应温度为80℃,此时制备的石墨烯方阻为371.76Ω/sq。2、采用茶多酚/锌片、茶多酚/铝片作为还原剂,研究金属种类及配比对氧化石墨烯还原作用效果的影响。以茶多酚/锌片作为还原剂,当氧化石墨烯与茶多酚、锌片复合比例为1:1:2时,所制备的石墨烯方阻为209.11Ω/sq;以茶多酚/铝片作为还原剂,当氧化石墨烯与茶多酚、铝片复合比例为1:0.5:4,所制备的石墨烯方阻为61.75Ω/sq,经AFM测试,其厚度为0.821nm,已达单层水平。3、研究了纤维素与石墨烯复合比例、二者定量对所制备的石墨烯基导电纸电学性能及力学性能的影响;当纤维素与石墨烯复合比例为1:1,二者定量均为0.0500g时,所制备的纤维素/石墨烯导电纸方阻为66.33Ω/sq,弹性模量为1234.00MPa,比电容为5.47mF/cm2,在500次弯折后仍具有较好的导电性能,并且该导电纸具有较好的疏水性及阻燃性。4、研究了纤维素氧化程度对氧化纤维素/石墨烯导电纸力学性能、电学性能的影响,随着纤维素氧化程度的增加,其弹性模量有所增加,然而导电性能却有所下降。当纤维素的氧化程度较低(NaClO用量为1.5mmol/g)时,氧化纤维素/石墨烯导电纸的弹性模量为1571.71MPa,方阻为78.57Ω/sq;相比比纤维素/石墨烯导电纸纸分别提高了27.4%、18.5%。5、研究了纳米纤维素氧化程度及纳米纤维素与石墨烯复合比例对纳米纤维素/石墨烯导电纸力学性能、电学性能的影响。纳米纤维素/石墨烯导电纸具备极佳的力学性能,最大弹性模量高达13154.72MPa;相同石墨烯复合比例下,随着纳米纤维素氧化程度的提高,纳米纤维素/石墨烯导电纸的方阻逐渐降低。6、研究了SDS用量对石墨烯分散液表面张力及粘度的影响,当SDS用量为0.2mg/ml时,石墨烯基导电墨水表面张力为39.889mN/m,粘度为9.025mPa.s,方阻为179.81Ω/sq,粒径介于200-300nm之间,具有较好的附着力及耐化学性能,符合作为喷墨打印墨水使用的要求,经打印测试后,可打印出较为完整的图形及文字。7、采用钢笔划线法制备了纸基柔性导电线路,其电导率为2.81×102S/m,且经过揉搓后,将其应用于通路仍可使二极管发光,具备较为优异的柔性及稳定的导电性能。