石墨烯掺杂聚苯胺导电复合材料的研究进展.pdf

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1、第41卷，第11期工程塑料应用No．11072013年11月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATION。doi：lO．3969／j．issn．1001-3539．2013．11．025石墨烯掺杂聚苯胺导电复合材料的研究进展何小芳，何元杰，王旭华，黄丽娜，王优，曹新鑫【1．河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作454000；2．中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031；3．环境友好型无机材料河南省高校(河南省)重点实验室培育基地，河南焦作45~0001摘要：主要分析原位聚合法、间接化学聚合法和阳极电位聚合法等不同石墨烯掺杂方法对石墨烯掺杂聚苯胺复合

2、材料性能的影响，同时探讨了异丙醇溶液、酸和碱等不同环境中复合材料的导电特性，并综述了不同含量、形状及氧化或磺化处理的石墨烯掺杂聚苯胺复合材料。最后对石墨烯掺杂聚苯胺导电性研究的发展进行展望。关键词：石墨烯；聚苯胺；掺杂；导电性中图分类号：0633文献标识码：A文章编号：1001-3539(2013)11—0107—04ResearchProgressesinConductivePropertiesofGrapheneDopingPolyanileneCompositeHeXiaofang，HeYuanjie，WangXuhua，HuangLina，WangYou，CaoX

3、inxin，(1．SchoolofMaterialScienceandEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China；2．CNGCInstitute53，Jinan250031，China；3．CultivatingBaseforKeyLaboratoryofEnvironment—friendlyInorganicMaterialsinUniversityofHenanProvince，Jiaozuo454000，China)Abstract：Theinfluencesofthevariousgrap

4、henedropingways，whichincludein-situpolymerization，chemicalindirectpolymerizationandandoepotentialpolymerizationontheprope~iesofthegraphenedopingpolyanilinecompositewereintroduced．Theelectricalconductivityofthecompositeindiferentenvironmentwasdiscussed，forexample，isopropanolsolution，acidan

5、dalkali．Thenallkindsofgraphenesdopingpolyaniline，suchascontent，shape，andoxidationorsulfonatedwerereviewed．Finally，thedevelopmentdirectionofthecompositewasalsoprospected．Keywords：graphene；polyaniline；dope；conductivity1977年，艾伦·黑格，艾伦·詹尼弗和白川英树将高导到100S／cm口。PANI是一种导电率较高的导电聚合物，经电性碘与聚乙炔掺杂并获得巨大成功。

6、此后，人们对导电聚酸掺杂后，电导率可达到3．23s／cm『1。将这两种导电性极合物领域有了极大兴趣⋯。2004年人们对石墨烯产生了研佳的物质掺杂得到的石墨烯掺杂PANI复合材料也有极佳究兴趣，它是一种密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子的导电特性。组成的二维晶体碳材料【2]，具有良好的导电性，超大的比表1．1石墨烯不同方法掺杂PANI复合材料的导电性面积等性质口】。制备石墨烯的方法主要有改进的Hummer石墨烯掺杂PANI的方法有多种，常见的有原位聚合法[41，微机械剥离法[51、化学气相沉积法[61、氧化还原法、溶法、间接化学聚合法、阳极电位聚合法等。原位化学聚合法【1

7、剂剥离法和溶剂热法等。聚苯胺(PANI)是一种重要的导电是通过直接氧化石墨和苯胺单体合成制备石墨烯掺杂PANI聚合物，具有成本低、易于合成嘲、良好的环境稳定性等特复合材料。间接化学聚合法卅是先用苯胺单体制得PANI，点】，表现出巨大的应用前景。目前，导电PANI存在加工性再与石墨烯杂化。阳极电位聚合法是指以恒电位法将工能差、使用温度范围窄、导电率较低等问题[10]o在石墨烯掺作电极中的石墨烯与酸性电解液中的苯胺单体原位聚合。杂PANI这种新型纳米复合材料中，PANI以非共价键形式用这些不同的方法制得的复合物的性质有所差别。(1