石墨烯及氧化石墨烯的改性方法分析

现阶段在石墨烯的制备上的方法有很多，由于石墨烯的固有化学键功能，在石墨烯的表面可以通过改性进行导电性等性能的改进，但在优异性能上不会造成干扰，本文以石墨烯及氧化石墨烯的改性方法进行分析。

1 石墨烯及氧化石墨烯的改性方法

具有完整结构的石墨烯层压板在表面上是惰性的并且由于层压板之间的强范德华力而倾向于聚集，因此难以均匀地分散在水和普通有机溶剂中。为了充分利用石墨烯的优异性能并改善其可成形性，需要对石墨烯进行表面改性以改善其在基质中的溶解性和分散性。它们通常是改性的氧化石墨烯，其更易于操作。在方法上有两种方法实现对其的改性，包括共价键与非共价键两种。

1.共价键改性

根据反应机理，共价键修饰可归纳为亲核开环反应，缩合反应。

（1）亲核开环反应。亲核开环反应的反应位点主要是GO 上的环氧基。氨基官能化有机改性剂通过孤对电子攻击GO 中的环氧基团。改性剂包括各种脂族和芳族胺，氨基酸和氨基封端的生物分子，离子液体，小分子质量聚合物和硅烷化合物。

（2）缩合反应。石墨烯的缩合反应主要是利用氧化石墨烯含氧基团( 羟基和羧基) 与异氰酸酯在异氰酸酯基团、硅基羟基- 羧基- 硅烷偶联剂、羟基化合物、有机酸羟基等与异氰酸酯反应形成硅等氨基甲酸酯键。

2.非共价键改性

除了共价修饰，石墨烯的表面可以改性通过非共价债券使用离子键、氢键、静电相互作用，π-π 交互等形成稳定的分散体系。Bosch-Navarro 等通过非共价键修饰合成了一种亲水性自限单层石墨烯。合成了氨基或磺化衍生物，将铵阳离子或硫酸盐阴离子带向外。

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