咪唑基离子液体非共价修饰的石墨烯结构与分散性.pdf

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1、第30卷第8期无机化学学报V0l-30No．82014年8月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY1875—1882咪唑基离子液体非共价修饰的石墨烯结构与分散性吴力马文石(华南理工大学材料科学与工程学院，广州510640)摘要：在离子液体氯化．1．烯丙基．3．甲基咪唑fAmimCl1存在的条件下．利用水合肼对氧化石墨烯进行同步还原，制备了一种可稳定分散在N，Ⅳ-二甲基甲酰胺fDMF)和乙酸丁酯等有机溶剂中的离子液体改性石墨烯fIL—G)。运用红外光谱(VI'IR)、紫

2、外一可见吸收光谱(uv—Vis)、热失重分析(TGA)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱Raman)、X射线电子衍射(XRD)~IIX射线光电子能谱(XPS)对制备的改性石墨烯进行结构性能测试．结果表明离子液体AmimC1与石墨烯之间存在7r．7r和阳离子．．7r的相互作用．能较好的吸附在石墨烯表面。TGA测试表明IL—G中离子液体的比例约为7．20wt％同时．AFM结果显示改性石墨烯剥离在DMF中的平均厚度是0．962nITI由于非共价改性石墨烯可再分散于DMF和乙酸丁酯中．通过紫外可见吸收光谱

3、测得其最大分散浓度分别是1．69mg·mL-和1．12mg·mL～。关键词：离子液体；石墨烯；分散性；非共价键相互作用中图分类号：0611文献标识码：A文章编号：1001．4861(2014)08．1875．08DoI：10．11862／CJIC．2014．257StructureandPropertyofImidazoliumIonicLiquidsModifiedGrapheneWULiMAWen—Shi(CollegeofMateridScienceandEngineering,SouthC

4、hinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract：Anon-covalentlymodifiedgraphenewasfabricatedunderthepresenceof1-allyl—methylimidaz0liumchloride(AmimC1)ionicliquidbyreductionofoxidizedgraphenewithhydrazinehydrate．Thestructureandthepropertyofm

5、odifiedandunmodifiedgraphenewerecharacterizedbyFTIR，XPS，UV-Vis，AFM，RamanspectroscopyandXRD．Thepreparedgraphenecanbedispersedhomogeneouslyindimethylformamide(DMF)andbutylacetatebyultrasonictreatment．Theresultsrevealthatthe7r一仃andcation一7rinteractionsex

6、istbetweenAmimC1ionicliquidandgraphene，andappromixmately7．20wt％AmimCLisattachedtosurfaceofgraphene．Meanwhile．AFMresultshowsthatmodifiedgrapheneisexfoliatedinDMFwithanaveragethicknessof0．962nm．ThemaximumdispersibilityconcentrationofmodifiedgrapheneinDM

7、Fandbutylacetateis1．69mg·mL一。and1．12mg·mL～respectively．Keywords：ionicliquids；graphene；dispersibility；noncolvalentinteractions0引言单层sp碳原子组成的二维蜂窝状结构．因其结构特殊，具有质量轻、比表面积大(2630m2~g)2】的石墨烯(graphene1自Novoselov和Geim等【]于优点，拥有优异的导热性能(导热率约5000W·m·2004年发现并证明能稳定存在以来

8、．就引起科学界K一)网、导电性能(电子迁移率达2~10am2~V_1．S-1)的巨大兴趣，短短几年就成为研究热点。石墨烯是和机械性能(杨氏模量约为1100GPa，断裂强度为收稿日期：2014—0l一13。收修改稿日期：2014—03—16。国家自然科学基金fN0．51072059)资助项目。通讯联系人。E—mail：mcwshma@scut．edu．cn，scutlw@163．eom