刘 畅 杨红梅 陈晋阳 曾祥琼

(1. 上海大学环境与化学工程学院, 上海 200444;2. 中国科学院上海高等研究院先进润滑材料实验室, 上海 201210)

石墨烯是在2004 年由英国科学家Novoselov[1]通过机械剥离法首次制备得到, 是真正的2 维材料, 具有优异的性能, 如机械强度高、导电性好、导热性好以及光学性能优良等, 在制造传感器[2]、超级电容器[3]以及触摸显示屏[4]等方面有广泛的用途. 氧化石墨烯(graphene oxide, GO)是石墨烯的衍生物, 通过石墨的氧化制备而成, 表面富含有羟基、环氧基、羧基等含氧官能团. 制备GO 的方法主要有Brodie 法、Staudenmaier 法、Hummers 法[5]以及后面发展起来的改进的Hummers 法. 不同的氧化方法制备的GO 表面的含氧官能团数量有所不同, 即氧化程度不同, 这是GO 的一个重要性质, 因为不同的氧化程度会影响GO 的结构和性质, 如导电性能、导热性能等[6]. 此外, 由于含氧官能团的存在, GO 非常容易分散到一些如水等极性溶剂中, 从而能通过溶液进行宏观膜的组装, 扩展了应用[7], 尤其是在涂层方面应用潜力巨大, 具有耐磨抗磨、耐腐蚀、抗菌等效果. Li 等[8]通过自组装技术, 在基底表面制备了3-氨丙基三乙氧基硅烷((3-minopropyl)triethoxysilane, APTES)纳米薄膜, 以GO 水分散液为润滑剂, 在摩擦测试时纳米薄膜经化学吸收GO 形成润滑涂层, 摩擦系数和磨损率分别下降了43.6%和79.7%, 表明硅烷薄膜和GO 起到了较好的润滑作用. Bakar 等[9]通过超声处理剥离了不同尺寸的GO, 再用电泳沉积法制备GO 涂层, 研究了GO 尺寸在涂层耐腐蚀性方面的影响. 结果显示: 较小尺寸的GO 对水分子的防渗透性……