刘红宇，彭淑鸽，潘炳力，牛青山

(河南科技大学 化工与制药学院，河南 洛阳 471023)



聚合物改性石墨烯薄膜的制备与导电性能

刘红宇，彭淑鸽，潘炳力，牛青山

(河南科技大学 化工与制药学院，河南 洛阳 471023)

摘要：以Hummers法制备氧化石墨，超声剥离得到氧化石墨烯(graphene oxide， GO)。在25 ℃和90 ℃两种温度下，以聚乙烯亚胺(polyethyleneimine，PEI)为GO的还原剂和修饰剂，制备了PEI改性石墨烯分散液。光电子能谱和红外光谱揭示了温度对PEI还原GO反应的影响。研究结果表明：25 ℃时，PEI具有部分还原GO的能力，得到PEI修饰的氧化石墨烯(PEI-GO)；90 ℃时，接枝的PEI逐渐从GO片层上解离，并将GO还原为表面修饰的石墨烯(PEI-RGO)。将石墨烯分散液抽滤组装为PEI-RGO薄膜，发现其电导率为117 S·m-1，有望用于石墨烯导电材料。

关键词：导电；石墨烯薄膜；聚乙烯亚胺

0引言

原子级厚度的石墨烯具有独特的二维平面结构、超高比表面积和优异的阻隔性能，同时具有卓越的导电、导热和力学性能，因此，石墨烯已经引起了广泛的关注[1-3]。文献[4]报道了可以使用还原剂水合肼将氧化石墨烯(graphene oxide，GO)还原为具有较高导电性能的石墨烯，所得石墨烯的电导率接近石墨的电导率。文献[5]将Hummer法制备的GO热还原为石墨烯，将所得石墨烯添加到聚苯乙烯基体中，得到石墨烯/聚苯乙烯复合材料。研究结果发现：纯聚苯乙烯中添加少量石墨烯后，其电导率从6.70×10-14S·m-1增加到约3.49 S·m-1。

文献[6]报道了聚乙烯亚胺(polyethyleneimine，PEI)可以还原GO，同时将PEI接枝到原位生成的石墨烯片层上，得到具有水溶性的聚合物改性石墨烯PEI-RGO。导电测试结果表明：PEI与GO的质量比可以极大地影响所得PEI-RGO的导电能力。……