石墨烯及其纳米复合材料的研究.pdf

V01．38No．3 化工新型材料 第38卷第3期 ·26· NEW CHEMICALMATERIALS 2010年3月 石墨烯及其纳米复合材料的研究 周俊文马文石。 (华南理工大学材料科学与工程学院，广州510640) 摘要石墨烯因其独特的结构和优异的性能，近年来已成为国内外研究的热点。简要介绍了石墨烯的制备方法， 着重对石墨烯纳米复合材料的研究现状进行了综述。 关键词石墨烯，氧化石墨，制备方法，纳米复合材料 Research on of andits progresspreparationgraphenenanocomposites Zhou MaWenshi Junwen (SchoolofMaterialsScienceand China of Engineering，SouthUniversityTechnology， 510640) Guangzhou Abstract hasa structureandexcellent becomeahot athomeandabroad Grapheneunique performance，andtopic inrecent methodsof wereintroduced recent intheresearchonllano- years．Preparationgraphene briefly．Theprogresses of weresummarized． compositesgraphene words Key graphene，graphiteoxide，preparationmethod，nanocomposite 石墨烯是拥有spz杂化轨道的二维碳原子晶体，由Geim 等[1]于2004年发现，并能稳定存在，这是目前世界上最薄的法【l。”]。石墨经氧化从疏水性变成亲水性，这是由于氧化石 材料一单原子厚度的材料。石墨烯不仪有优异的电学性能 墨中有大量的亲水基团如羟基、羧基等[1“。正是由于这些官 (室温下电子迁移率町达200000crn2V-1S-1)[2]，质量轻，导热能团才使氧化石墨容易与其它试剂发生反应，从而容易得到 性好(5000Wm-1K_1)[3j，比表面积大(2630m29_1)[“，它的杨改性的氧化石墨。 氏模量(1100GPa)和断裂强度(125GPa)[5]也可与碳纳米管相 氧化石墨还原方法有：使用还原剂、热还原[15|、紫外光还 媲美，而且还具有一些独特的性能，如量子霍尔效应、量子隧 原[“3等。其中还原剂有水合肼‘”]、二甲肼‘18|、对苯二酚‘193和 穿效应L61等。由于以上独特的纳米结构和优异的性能，石墨 烯可应用于许多的先进材料与器件中，如薄膜材料E7-8]、储能 超声处理，然后加入水合肼在100℃下恒温反应24h，得到了 材料[4]、液晶材料[9|、机械谐振器…等；石墨烯是单层石墨，原 还原氧化石墨烯。经还原后的氧化石墨的性质可与最初的石 料易得，所以价格便宜，不像碳纳米管那样价格昂贵，因此石 墨相媲美。将石墨烯分散于水中，由于它的疏水性极易造成 墨烯有望代替碳纳米管成为聚合物基碳纳米复合材料的优质 层与层问的凝聚；而且在有机溶剂中也不能得到稳定的分散 填料。