石墨烯功能化修飾及其電化學應用.pdf

1、石墨烯(Graphene)是由單層碳原子組成二維納米片層結構。自2004年發(fā)現(xiàn)以來，由于其導電性好、比表面積大、化學穩(wěn)定性及力學性能好等優(yōu)點，導致石墨烯在光電子、催化、功能復合材料等眾多領域有廣泛的應用前景。與其它碳材料一樣，石墨烯在溶劑中的分散性差。高的比表面積使得石墨烯片層容易發(fā)生不可逆的多層堆積。原始的石墨烯由于缺少帶隙導致所制備的場致晶體管的性能下降。因此，對原始石墨烯的化學修飾是非常有意義的一項研究工作。石墨烯經(jīng)化學修飾在其表

2、面引入小分子基團或聚合物后，可以提高在溶劑中的分散性，避免或阻止多層堆積并賦予石墨烯新的功能。本論文主要開展以下兩個方面研究：
　　(1)采用可逆加成-斷裂鏈轉移終止(RAFT)聚合反應合成了端基帶疊氮基團的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-N3)聚合物，對聚合物進行了結構表征。
　　(2)合成PVP共價鍵修飾的氧化石墨烯。首先通過氧化石墨烯表面環(huán)氧基團與丙炔胺的反應，將炔基引入到氧化石墨烯表面。然后利用 PVP端基的疊氮基團與氧化

3、石墨烯表面炔基之間的click反應，將PVP接枝到氧化石墨烯表面，制備PVP功能化氧化石墨烯(PGO)。采用FTIR、拉曼光譜、XPS及TG對PGO的結構進行了表征。
　　(3)合成石墨烯/Au納米粒子雜化材料及其電化學傳感半胱氨酸。以氯金酸為前驅體，PGO為模板，硼氫化鈉為還原劑，制備石墨烯/Au納米粒子雜化材料。用石墨烯/Au雜化納米材料修飾玻碳電極(GCE)，構筑L-半胱氨酸電化學傳感器。采用循環(huán)伏安法和計時安培法研究了半胱