十八胺接枝GO-PP复合材料研究文献综述

 2022-07-26 02:07

文献综述

氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。氧化石墨烯复合材料包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料更是具有广泛的应用领域,因此氧化石墨烯的表面改性成为另一研究重点。

结构完整的石墨烯具有大范围的芳香共轭结构,虽然已有文献报道单层的石墨烯可以在室温环境下稳定存在,但从应用的角度考虑,还具有很大的困难。石当墨烯片层堆积在一起时,片与片之间强的共轭相互作用仍然会使其发生聚集,因其纳米尺度而表现出的许多优异性能也将随其片层的叠加而显著降低或消失。因此,解决石墨烯在溶剂及其他基体中分散、溶解问题是实现石墨烯应用推广的重要前提。这就需要对石墨烯进行必要的功能化,同时通过功能化还可以使石墨烯具备其他一些新的特性,以拓宽其应用领域。通过化学氧化法制备的氧化石墨烯,由于其片层表面带有一些具有反应活性的含氧官能团,这些活性基团为进一步的功能化改性提供了诸多可能性。石墨烯的功能化主要有有机小分子功能化以及金属及金属纳米粒子的修饰。

氧化石墨作为制备具有导电和导热性能的石墨烯纳米片的前驱体,可通过化学还原或者热还原的方法还原为石墨烯纳米片。对石墨烯进行改性及功能化已经是改进其与聚合物相容性的常用方法,GO纳米片上大量活性含氧官能团也为对GO进行功能化提供了可能性。

石墨烯的诸多优异特性使人相信,这种材料在不久的未来将会有广阔的应用前景,甚至有人预言其应用前景将超过碳纳米材料家族的另一重要成员 碳纳米管。

中国科学院上海应用物理研究所发现将氧化石墨烯应用于PCR技术中,可显著提高PCR技术中,可显著提高PCR的特异性、灵敏度和扩增产量,并可消除扩增中形成的引物二聚体,且优化区间广,可广泛适用于各种浓度和复杂程度的DNA模板。

Ruoff等人以异氰酸酯对GO进行修饰,以阻止GO片层堆积,得到了具有亲油性的GO纳米片,随后以对其进行还原处理,得到了异氰酸酯功能化的石墨烯。

Xiu-Zhi Tang等以2-氨基-4,6-双十二胺-1,3,5三嗪(ADDT)对GO进行改性,得到GO-ADDT在有机溶剂中具有良好的分散性,且相对GO,明显提高了GO-ADDT的热稳定性。

含有长碳链的有机试剂,如烷基胺也被改善GO的亲油性以及其在有机基体中的分散性。含有较长碳链的烷胺,比如十八胺基胺octadecylamine(ODA),常被用于将亲水的GO转变为亲油的物质。如Haddon等人用ODA对GO进行了表面改性,首先将GO在有二甲基酰胺(DMF)存在下的SOCl2中70摄氏度回流12小时,对GO进行酰氯化,随后再将其与十八烷基胺(ODA)在120摄氏度下反应4天,得到的十八胺接枝GO能稳定分散在四氢呋喃、氯仿和二氯乙烷等有机溶剂中。

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