离子液体掺杂石墨烯的制备表征及分散性研究.pdf

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1、第33卷第4期陕西科技大学学报Vol

2、33No．42O15年8月JournalofShaanxiUniversityofScience＆TechnologyAug．2O15文章编号：1000—5811(2015)04—0041—04离子液体掺杂石墨烯的制备表征及分散性研究张利锋，高玉双，张金振，刘毅，郭守武(陕西科技大学材料科学与工程学院，陕西西安710021)摘要：采用两步法制备三种不同链长的咪唑四氟硼酸类离子液体，并将其掺杂进石墨烯样品中．通过XRD、FT—IR、SEM以及TG等方法对样品进行了表征，并对离子液体掺杂石墨烯在有机溶剂中的分散性进行了比较系统的研究．实验结果表明：离子液体掺杂

3、的石墨烯样品保持了较高的热稳定性，同时显著提高了样品在有机溶剂中的分散性，而且离子液体链长增加有利于样品的均匀分散．关键词：离子液体；石墨烯；掺杂；分散性中图分类号：O613．71文献标志码：APreparationandcharacterizationofionicliquidsdopedgrapheneandresearchontheirdispersionZHANGLi—feng，GAOYu—shuang，ZHANGJin—zhen，LIUYi，GUOShou—WU(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShaanxiUniversityofSci

4、ence&Technology，Xian710021，China)Abstract：Threeimidazoliumtetraftuoroborateionicliquidswithdifferentchainlengthweresynthesizedbytwo—stepmethodanddopedintographenesamples．ThesamplesofgrapheneandionicliquidsdopedgraphenewerecharacterizedbyXRD，FT—IR，SEMandTG．Thedis—persionpropertiesofionicliquidsdopedg

5、raphenewerefurthersystematicstudied．Experi—mentalresultsshowthationicliquidsdopedgraphenekeephighthermalstabilityandim—provethedispersionpropertiesinorganicsolvents．Additionally，increasingthechainlengthofionicliquidspromotetheuniformdispersionofsamplesinorganicsolvents．Keywords：ionicliquids；graphene

6、；doped；dispersion从而限制了石墨烯的进一步加工及应用]．0引言离子液体一般是由有机阳离子和无机阴离子石墨烯作为新型碳材料在移动设备、电子显组成的室温熔融盐，具有电导率高、蒸汽压低、稳定示、传感器以及电池等领域应用广泛．然而石墨性好、无污染及易回收等突出的优点，在有机合成、烯中固有的兀一7c作用使其难以分散到有机溶剂中，催化等领域被誉为是“绿色溶剂”’．此外，离子收稿Et期：2015-04—28基金项目：国家自然科学基金项目(21203116)；陕西省科技厅自然科学基金项目(2o13JQ2O18)；陕西省教育厅专项科研计划项目(2013JK0934)；陕西科技大学“三秦学者”科研

7、启动基金项目(BJ11-26)；陕西科技大学学术骨干培育计划项目(XSG(4)006)；陕西科技大学博士科研启动基金项目(BJ12-09)作者简介：张利锋(1982一)，男，河北张家口人，讲师，博士，研究方向：功能材料的制备及其性能·42·陕西科技史学学报第33卷液体表面能低，极性强，可以溶解多种无机化合物，色液体9．2lg，产率为93．H—NMR(400MHz，近年来在无机纳米分子及其复合材料的制备中受CDC13)0．79(t，J一7．5Hz，3H)，3．96(S，3H)，到越来越多的关注_8]．Guo等I1。。利用离子液体1一4．82(t，J一7．5Hz，2H)，7．76(S，lH)，7．

8、85(5，1丁基一3一甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF)、石墨H)，9．78(S，1H)．烯复合材料较大的比表面积和显著的中孔特性检1一丙基一3一甲基咪唑四氟硼酸盐([Pmim]BF)测三硝基甲苯．Wang等口将咪唑溴盐离子液体氨和1一丁基一3一甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF)的基化并掺杂进石墨烯，同样可以快速检测三硝基甲制备方法与[Emim]BF类似，其结构表征分别如苯．Song等。J