聚苯乙烯磺酸钠稳定的石墨烯纳米片的合成、表征与计算模拟
材料科学
2017-05-31 v1
摘要
大面积界面的制备以及利用可扩展方法构建具有先进功能特性的设计纳米结构，对许多材料科学应用具有高度意义。然而，大面积覆盖仍然是原始石墨烯面临的一个主要问题。本文提出了一种水溶性的杂化复合类石墨烯材料，可用于能源存储、电极制造、选择性膜和生物传感等诸多领域。通过传统的Hummers法制备氧化石墨烯（GO），并在聚苯乙烯磺酸钠（PSS）存在下进一步还原，从而形成由PSS包裹的稳定还原氧化石墨烯（rGO）纳米片（GPSS）。进行了分子动力学模拟，以进一步阐明PSS分子与rGO纳米片之间的相互作用，计算得到FTIR分析的支持。rGO纳米片与PSS之间的分子间力导致形成由范德华力稳定的杂化材料（GPSS），从而能够与聚烯丙胺盐酸盐（PAH）制备高质量的层层自组装（LbL）薄膜。拉曼和电学表征证实了化学处理后从GO到GPSS电子结构的成功改性，使得（PAH/GPSS）LbL薄膜的电导率比（PAH/GO）高出四个数量级。
引用
@article{arxiv.1705.10673,
title = {Synthesis, characterization and computational simulation of graphene nanoplatelets stabilized in poly(styrene sulfonate) sodium salt},
author = {Celina M. Miyazaki and Marco A. E. Maria and Daiane Damasceno Borges and Cristiano F. Woellner and Gustavo Brunetto and Alexandre F. Fonseca and Carlos J. L. Constantino and Marcelo A. Pereira-da-Silva and Abner de Siervo and Douglas S. Galvao and Antonio Riul},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.10673},
year = {2017}
}