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摘要通过改进后的 Hummers 法由天然石墨（Nature Graphite)制备了氧化石墨(Graphite Oxide)，并通过超声剥离的方法制备了完全剥离的氧化石墨烯(Graphene Oxide)。利用二氯亚砜先对氧化石墨活化，再用 β-环糊精对其表面进行改性，得到能在多种有机溶剂中良好分散的 β-环糊精功能化氧化石墨，对其进行了 FT-IR、XRD、SEM 和TG 表征，结果表明β-环糊精已锚定在氧化石墨上,且产物热稳定性相对于氧化石墨有明显提高。最后以溶液混合法将由超声分散得到的 β-环糊精功能化氧化石墨烯与聚苯乙烯进行复合，获得了含有 1wt%氧化石墨烯的复合材料,对其进行了热稳定性测试，发现相对于纯的聚合物热稳定性有所提高。59966
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毕业论文关键词 环糊精 功能化氧化石墨烯 纳米复合材料 热稳定性
Title The Preparation and The Characterization of PS/β-Cyclodextrin Functionalized Graphene Oxide Nanocomposites Abstract Graphite oxide(GO) was prepared from nature graphite by modified Hummers method，and after the ultrasonic processing ， the totally exfoliated graphene oxide was prepared. The graphite oxide was firstly activated by dichlorosulfoxide, then was modified by β-cyclodextrin as a result β-cyclodextrin functionalized graphite oxide (GO-CDs), which can be easily dispersed in many organic solvents, was prepared. The functionalized graphite oxide was characterized by FT-IR, XRD, SEM, and TG. The results show that β-cyclodextrin was attached to graphite oxide and the thermal stability of the product was improved. Finally, the nanocomposite of polystyrene/GO-CDs was prepared by solution intercalation. With 1wt% filler of GO-CDs the thermal stability of the nanocomposite was improved.
Keywords Cyclodextrin Functionalized graphene oxide Nanocomposite Thermal stability
目次
1绪论1
1.1纳米复合材料概述.1
1.2石墨烯简介.1
1.2.1石墨烯的发现及结构..1
1.2.2石墨烯的性质..2
1.2.3石墨烯的制备..3
1.3氧化石墨简介..3
1.3.1概述3
1.3.2氧化石墨的制备.3
1.3.3氧化石墨的结构.4
1.3.4氧化石墨烯5
1.4氧化石墨烯聚合物纳米复合材料.6
1.4.1概述6
1.4.2制备方法.6
2氧化石墨(GO)的制备..7
2.1引言7
2.2实验仪器与试剂.7
2.3实验步骤.8
2.3.1预氧化..8
2.3.2深度氧化.8
2.3.3透析袋的处理..9
2.3.4氧化石墨的后处理9
3β-环糊精功能化氧化石墨（GO-CDs）的制备与表征.9
3.1引言9
3.2实验药品及仪器..10
3.3β-环糊精功能化氧化石墨（GO-CDs）的制备..11
3.3.1氧化石墨的酰氯化.11
3.3.2氧化石墨的β-环糊精功能化11
3.4β-环糊精功能化氧化石墨（GO-CDs）的表征..12
3.4.1FT-IR表征.12
3.4.2XRD表征..13
3.4.3分散性实验.14
3.4.4TG表征..15
3.4.5SEM表征..15
4PS/GO-CDs复合材料的制备与表征.16
4.1引言.16
4.2主要仪器及试剂..17
4.3PS/GO-CDs复合材料的制备.18
4.3.1聚苯乙烯溶液的配制18
4.3.2β-环糊精功能化的氧化石墨纳米分散液的制备18
4.3.3溶液共混法制备纳米复合材料..18
4.4PS/GO-CDs复合材料的热稳定性测试19
结论.20
致谢.21
参考文献22
1 绪论 1.1纳米复合材料概述 复合材料是随着科学技术的发展而涌现出的一种新型材料，它是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种复合体，复合材料的结构是以一个相为连续相，称为基体，而另一相是以一定的形态分布于连续相中的分散相，称为增强体[1]。纳米复合材料是指分散相材料至少在一维方向上是纳米尺度(1-100 nm)的复合材料[2]。其中纳米分散相可以是无机物、有机物或二者兼有。纳米复合材料充分利用了纳米材料的纳米尺寸效应、高比表面积、强的界面相互作用和独特的物理化学性能，使其较常规复合材料拥有更加优异的性能，可用来制备多种功能复合材料。例如制备磁性、光吸收、热阻、化学活性、生物活性的复合材料等源]自{751^*论\文}网·www.751com.cn/ 。 石墨烯[3-5](Graphene)是近几年非常热门的碳家族的一种新材料，其厚度只有0.335 nm，具有突出的导热性能和力学性能，以及室温下高速的电子迁移率。由于石墨烯独特的二维结构和优异的晶体学特性，它既可作为高附加值的功能材料使用，也可作为复合材料的增强体。到目前为止，人们就石墨烯的潜在应用进行了大量研究，发现石墨烯在储氢材料、微孔催化剂载体、电子器件、电极材料、阻燃材料、复合材料等领域具有广泛的应用前景。在石墨烯的众多应用前景中，利用石墨烯制备功能复合材料最有可能在实际应用中取得突破，国内外已有多种石墨烯/聚合物复合材料以及氧化石墨烯/聚合物复合材料的相关专利报道[6]。