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摘 要

氧化石墨烯是只有一层原子层的材料，它是由石墨的剥离层石墨粉氧化产物或获得的产品，在横向尺寸的石墨原分子间距离扩大。因此它的结构跨越了普通化学和材料科学的典型尺寸^{[ 1 ]}。氧化石墨烯是一种不同于其他传统类型的软质材料。它还可以显示一些性质的聚合物和胶体。

氧化石墨烯具有优异的力学性能、热学性能和电学性能、大比表面积和高透明度等特殊的物理化学特性，在氧化石墨烯的面上与边缘上含有大量的基团，如羟基、环氧基、羰基、羧基、酯基等，而氧化石墨烯改性后通过化学还原即可得到石墨烯。乙二醇作为合成聚酯PET的原料之一，如果能使氧化石墨烯在乙二醇中稳定分散，那么原位合成制备PET/GO复合材料就能变得相对容易，且GO分散将会比熔融共混制备的材料要好，相应的透光性及导电性能等均将提高。

本文通过氧化石墨烯，改性的氧化石墨烯，季铵盐改性的氧化石墨烯等不同的氧化石墨烯与乙二醇配成分散液。并且用不同的促进剂来使氧化石墨烯能够更好地分散在乙二醇中。通过测试其粒径，扫描电子显微镜（SEM）得出以下结论：氧化石墨烯乙二醇分散液在不同转速的离心条件下，表现出不同的相容性。转速越大，氧化石墨烯的颗粒尺寸越小，越容易稳定地分散在乙二醇中。反之相反。

关键词： 氧化石墨烯 乙二醇 分散液

Preparation of graphene oxide ethylene glycol dispersion

Abstract

Graphene oxide is only a layer of atomic layer of the material, it is the productwhich is obtained by exfoliation of graphite layer of graphite powder oxidation product or, in the lateral dimensions the expansion of the original graphite molecular distance. Graphene oxide has excellent mechanical properties, thermal properties and electrical properties and largesurface area and high transparency and so on special physical and chemical properties.On the surface and the edge of graphene oxide containig a large number of groups, such as hydroxyl, epoxy, carbonyl, carboxyl, ester groups,etc.,graphene oxide can be obtained by chemical reduction of graphene oxide.Ethylene glycol as raw materials in the synthesis of polyester PET, if can make graphene oxide dispersion stability in ethylene glycol, then in situ synthesis preparation PET/GO composite can become relatively easy and go dispersed will than the melt blending of prepared material, corresponding to the transparent and conductive properties will be improved.

In this paper, the dispersion of graphene oxide and ethylene glycol, which is modified by graphene oxide, is modified by graphene oxide.And using different promoters to make graphene oxide better dispersed in ethylene glycol.The following conclusions were obtained by testing its particle size, scanning electron microscope (SEM):The dispersion of graphene oxide ethylene glycol showed different compatibility underdifferent rotating speed. The larger the rotational speed, the smaller the particle size of graphene oxide, the more easily dispersed in ethylene glycol. Contrary to the contrary.

Keywords: Graphene oxide Glycoli Dispersion liquid

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1 氧化石墨烯 1

1.1.1 氧化石墨烯的概述 1

1.1.3 氧化石墨烯的应用 2

1.2 氧化石墨烯的研究与发展 3

1.3 氧化石墨烯的表征方法 5

1.4 本论文研究内容 5

1.5 本课题研究的意义 6

第二章 氧化石墨烯乙二醇分散液的制备与性能测试 6

2.1 实验仪器与设备 6

2.2 实验流程 7

2.3 氧化石墨烯乙二醇分散液的制备的六种方法 7

2.3.1 超声法制备氧化石墨烯乙二醇分散液 7

2.3.2 探针超声法制备氧化石墨烯乙二醇分散液 8

2.3.3 氯化铝法的制备氧化石墨烯乙二醇分散液 8

2.3.4 季铵盐法制备氧化石墨烯乙二醇分散液 8

2.3.5 季铵盐探针超声法制备氧化石墨烯乙二醇分散液 8

2.3.6 离心制备氧化石墨烯乙二醇分散液 8

2.4 性能测试 9

2.4.1扫描电子显微镜（SEM） 9

第三章 实验结果与讨论 9

3.1实验现象与分析 9

3.1.1超声法制备氧化石墨烯乙二醇分散液 9

3.1.2探针超声法制备氧化石墨烯乙二醇分散液 10

3.1.3 氯化铝法的制备氧化石墨烯乙二醇分散液 10

3.1.4 季铵盐法制备氧化石墨烯乙二醇分散液得到 11

3.1.5 离心制备氧化石墨烯乙二醇分散液 11

3.2扫描电子显微镜观察的现象 12

第四章 结论与展望 16

4.1结论 16

参考文献 17

致谢 20

第一章 绪论

1.1 氧化石墨烯

1.1.1 氧化石墨烯的概述

石墨烯具有优异的力学性能、热学性能和电学性能、大比表面积和高透明度等特殊的物理化学特性，使其在新型光电材料、生物传感器、催化剂、药物传送等众多领域中有着广泛的应用。因为石墨烯本身的不溶性以及片层之间存在范德华力和π-π 聚集的作用，通常情况下，石墨烯在有机介质中容易发生不可逆的聚集和沉淀, 这就极大地限定了石墨烯的应用。因此，石墨烯的功能化应用就显得十分重要。

氧化石墨烯是只有一层原子层的材料，它是由石墨的剥离层石墨粉氧化产物或获得的产品，在横向尺寸的石墨原分子间距离扩大。因此它的结构跨越了普通化学和材料科学的典型尺寸^{[ 1 ]}。氧化石墨烯是一种不同于其他传统类型的软质材料。它还可以显示一些性质的聚合物和胶体。氧化石墨烯也具有优异的分散性，这是因为它有一个独特的亲水性特征的原因。然而，相关实验结果表明，氧化石墨烯是从石墨烯片边沿到中心的亲水性疏水性的传播。因此，氧化石墨烯可以减少部分能量之间的界面的聚合物材料，氧化石墨烯作为一个界面之间的活性剂存在于聚合物材料中^[3-6]。氧化石墨烯是石墨粉化学氧化和剥离后得到的产品，氧化石墨烯是一种单原子层，可以在横向规模扩张到几十微米的长度，所以在典型的规模结构是一般的化学和材料科学。氧化石墨烯可以被当作为一种软材料的非常规范的类型，因为它是具有聚合物、胶体等特性的薄膜，由于这些优异的特点。氧化石墨烯一直被认为是一种亲水性物质，因为它在水中具有优异的分散性，然而，相关实验结果表明，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯片边缘到中心呈现亲水性疏水性的性质。因此，氧化石墨烯可以像一个界面活性剂的存在在界面上，并减少能源之间的接口^{[ 5 ]}。

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