单宁酸(TA)包含在植物的果肉、树皮、树叶中,是一种具有重要经济价值的植物多酚,且具有高支化星状分子结构,以葡萄糖环为中心,没食子酸通过共价键连接来构成多酚支链。基于没食子单体特殊的化学结构,单宁酸可通过一种或多种非共价键作用(氢键作用、静电相互作用、疏水相互作用、离子络合、π-π相互作用、阳离子-π作用),与不同目标基质发生相互作用。共轭碳材料(碳纳米管、石墨烯、聚苯胺等)具有良好的导电性、导热性和机械性能,但是,由于其疏水性和纳米尺度效应等,不能均匀分散在水相中限制了其在水相环境中的应用。本研究拟利用单宁酸与共轭碳材料之间的相互作用,实现碳材料在水相中的分散,制备单宁酸/共轭碳材料分散液;利用自组装技术使分散液中单宁酸/纳米共轭碳材料复合体组装到硅基材料表面,形成功能性涂层;主要研究内容及结论如下:(1)通过制备单宁酸/共轭碳材料分散液的实验结果表明,植物多酚可以分散共轭碳材料,但是单宁酸的分散效果优于其它植物多酚;在pH=6、7、8,单宁酸用量少(单宁酸:共轭碳材料质量比为小于或等于1)可以使单宁酸/共轭碳材料分散液的粒径在200~400nm范围内,Zeta电位较小,在-60~-80mv之间。通过原子力显微镜(AFM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差式热量仪(DSC)、热重(TG)对分散液进行分散形貌与性能表征。综上所述,单宁酸可以对多类型的纳米共轭碳材料进行水中分散。(2)通过制备单宁酸/季铵盐/共轭碳材料分散液的实验结果表明,在弱酸到弱碱的条件下,极少量的季铵盐可以增加单宁酸分散共轭碳材料的效果,并且单宁酸的使用量也减少。由FT-IR、DSC、TG的结果表明,季铵盐在不影响单宁酸和共轭碳材料相互作用的情况下,增加了单宁酸的分散效果。(3)单宁酸/共轭碳材料分散液的自组装涂层的实验结果表明,分散液可以在不同的胺基化硅基质表面形成涂层,但在PDMS上的涂层连续光滑,且在水中具有很好的稳定性;在弱酸的条件下,分散液在胺基化PDMS上的涂层厚度最高,且随着分散液浓度增加,涂层的厚度变大。对涂层性能进行表征发现涂层导热性良好;且在循环100次挤压涂层下,电阻变化稳定而敏感,有望应用于柔性穿戴传感器件方面。