如今(jīn)科研(yán)界的新興寵兒—石(shí)墨(mò)烯（Graphene，簡(jiǎn)稱(chēng)GR），它的大特(tè)性(xìng)就(jiù)是(shì)其(qí)電子的(dí)運(yùn)動速(sù)度遠(yuǎn)遠超過(guò)了(liǎo)電(diàn)子(zǐ)在(zài)一般導體中(zhōng)的(dí)運動(dòng)速(sù)度，因(yīn)此其電阻率很小(xiǎo)，電阻(zǔ)很小，導電很好。所(suǒ)以我(wǒ)們(mén)可(kě)以用石(shí)墨烯(xī)充當(dāng)導電(diàn)填(tián)料(liào)，但需要對其(qí)進行修(xiū)飾，以便使(shǐ)得填料(liào)量可以(yǐ)大一(yī)些，同時介(jiè)電(diàn)損耗(hào)不(bù)至(zhì)於(yú)太大(dà)。而且不經(jīng)修飾的(dí)石(shí)墨烯，其親(qīn)水性及(jí)在有(yǒu)機溶劑中(zhōng)的分(fēn)散(sàn)性(xìng)也較(jiào)差。氧化(huà)石(shí)墨(mò)烯(xī)（graphene oxide，簡記為(wéi) GO）是(shì)石墨(mò)烯(xī)的一種(zhǒng)衍(yǎn)生(shēng)物(wù)[65-75]，作(zuò)為一種的(dí)碳(tàn)納米材料，不僅繼(jì)承了(liǎo)石墨烯(xī)的優點(diǎn)，自(zì)身還攜帶了(liǎo)諸(zhū)如C=O，C-OH，-COOH等(děng)許多豐富的(dí)含氧官能團，形(xíng)成(chéng)的(dí)基(jī)本原理(lǐ)是：石墨粉與強(qiáng)氧(yǎng)化劑(jì)反應(yīng)後(hòu)，氧原子與(yǔ)石墨層間(jiān)的π電(diàn)子結(jié)合，導(dǎo)致(zhì)層麵(miàn)內的π鍵斷(duàn)裂(liè)，並(bìng)以豐富的含(hán)氧官(guān)能(néng)團與(yǔ)碳(tàn)原子結(jié)合，形(xíng)成(chéng)共價(jià)鍵型(xíng)的(dí)石墨層間化(huà)合物。氧化石墨(mò)烯的理想結(jié)構組成(chéng)為C4OOH，其中C，H，O元素的含(hán)量隨氧(yǎng)化程(chéng)度的變化(huà)而(ér)變(biàn)化，如圖4.1所(suǒ)示是典(diǎn)型的(dí)氧化(huà)石(shí)墨烯結(jié)構。氧(yǎng)化石(shí)墨烯由不同(tóng)尺寸的未被氧化(huà)的芳(fāng)香―島(dǎo)‖組(zǔ)成(chéng)，而(ér)這(zhè)些―島(dǎo)‖則(zé)被含有羥基，環氧基(jī)團和雙(shuāng)鍵的(dí)六元(yuán)脂環(huán)所分開，芳(fāng)香(xiāng)環(huán)，雙鍵(jiàn)和環氧基(jī)團使得(dé)碳(tàn)原(yuán)子(zǐ)點陣格(gé)式近乎處(chǔ)於(yú)同一(yī)平麵，隻有連接(jiē)到羥基基團(tuán)的碳原(yuán)子(zǐ)有(yǒu)較輕(qīng)微(wēi)的(dí)扭曲(qū)現象，導致(zhì)一(yī)些層麵發生卷(juàn)翹，含氧(yǎng)官(guān)能(néng)團都處(chǔ)於(yú)碳原(yuán)子點陣(zhèn)格(gé)子的上下(xià)，也(yě)形(xíng)成(chéng)了不(bù)同(tóng)密度的(dí)氧(yǎng)原(yuán)子分(fēn)布(bù)。

由於含氧(yǎng)官(guān)能(néng)團(tuán)的加入，也賦予氧(yǎng)化(huà)石墨(mò)烯一些(xiē)新(xīn)特(tè)性，如(rú)親水性，在有機(jī)溶(róng)劑中(zhōng)的分(fēn)

散穩(wěn)定(dìng)性，與聚(jù)合物基(jī)體(tǐ)有(yǒu)好(hǎo)的(dí)相(xiāng)容(róng)性等(děng)，研(yán)究者(zhě)們還(huán)總結(jié)出以下(xià)特(tè)性：

（1）氧化還原性

氧(yǎng)化(huà)石(shí)墨(mò)烯既(jì)可(kě)以與(yǔ)氧化劑(jì)發(fā)生(shēng)氧(yǎng)化發應(yīng)，又(yòu)可(kě)以與(yǔ)還原劑發生(shēng)還(huán)原反(fǎn)應，具有(yǒu)一(yī)定的

氧(yǎng)化還原(yuán)性(xìng)。氧(yǎng)化石(shí)墨烯(xī)進一步發(fā)生氧化反應(yīng)後(hòu)，其六方(fāng)形(xíng)骨架(jià)結(jié)構(gòu)上的碳(tàn)原子都會被(bèi)

氧化成(chéng)羧基(jī)，形成(chéng)苯六(liù)酸(suān)。氧(yǎng)化(huà)石(shí)墨烯(xī)的(dí)還(huán)原就是利用(yòng)還(huán)原劑(jì)去除豐(fēng)富的(dí)含氧基(jī)團以及對苯(běn)環結(jié)構(gòu)進行(háng)修復，目前化學(xué)還(huán)原(yuán)法(fǎ)是(shì)宏量製(zhì)備(bèi)材料有(yǒu)效的(dí)方法，常用的(dí)還原(yuán)劑(jì)有(yǒu)水(shuǐ)合肼(jǐng)

(N2H4·H2O)，純阱，對(duì)苯二(èr)酚，硼氫化(huà)na(NaBH4)，醇(chún)類溶液，強鹼和氫(qīng)dian酸(suān)等。有學(xué)者研究了氧化石墨烯的化(huà)學還(huán)原(yuán)法(fǎ)，發現氧化(huà)石墨烯(xī)經過(guò)化學(xué)反(fǎn)應後，會產(chǎn)生不飽(bǎo)和(hé)的，共軛的碳(tàn)原子，使電導(dǎo)率(shuài)顯(xiǎn)著(zhù)增(zēng)加，具有(yǒu)和原(yuán)始(shǐ)石墨(mò)相(xiāng)似(sì)的性(xìng)質，且比(bǐ)表麵積高。但還(huán)原劑中(zhōng)有(yǒu)些試劑（如：阱）具有毒(dú)性(xìng)或腐(fǔ)蝕性(xìng)，對(duì)環境會造成(chéng)汙(wū)染(rǎn)，因此可以用(yòng)一些(xiē)溫和的還(huán)原(yuán)劑(jì)（如(rú)：

抗壞(huài)血(xiě)酸(suān)）和還原(yuán)性的糖類(lèi)（如(rú)：果糖(táng)）等替代。

（2）熱(rè)穩定性

氧化石(shí)墨(mò)烯屬於一(yī)種(zhǒng)熱不(bù)穩定(dìng)的化(huà)合物(wù)，常(cháng)溫(wēn)狀態下(xià)也(yě)會(huì)慢慢自動脫氧，脫(tuō)氧的過程中，

氧化(huà)石墨烯的(dí)顏色會逐漸(jiàn)由褐色轉變成(chéng)黑色，而且(qiě)它脫(tuō)氧的速(sù)率(shuài)會隨著溫度的升(shēng)高而(ér)加快(kuài)，

因(yīn)此要選擇(zé)合(hé)適的方(fāng)法(fǎ)來(lái)幹燥氧化石墨(mò)烯，一(yī)般是(shì)冷(lěng)凍幹燥(zào)或(huò)者在(zài)小(xiǎo)於等(děng)於(yú)50°C的條件下幹燥(zào)。隨著溫(wēn)度(dù)的升高，當(dāng)溫度升高到150°C以上時，氧(yǎng)化石墨(mò)烯會因受(shòu)熱分(fēn)解(jiě)而放出(chū)CO，CO₂和(hé)O₂，溫(wēn)度達到(dào)200°C時(shí)，可(kě)能(néng)會造成爆炸性(xìng)的分(fēn)解(jiě)，從(cóng)而(ér)形(xíng)成(chéng)膨脹(zhàng)石墨(mò)。

（3）離子(zǐ)交(jiāo)換性

氧化(huà)石墨烯中(zhōng)離子(zǐ)交換原理(lǐ)：氧(yǎng)化(huà)石(shí)墨烯(xī)中含(hán)有大(dà)量(liáng)的含氧(yǎng)官能團(tuán)，其中羧基(jī)中的(dí)氫(qīng)可(kě)電離成H+，H+會與別(bié)的(dí)同性(xìng)離(lí)子發生交(jiāo)換(huàn)作用(yòng)，氧化(huà)石(shí)墨(mò)烯的離子交(jiāo)換(huàn)容量可達(dá)3~3.5mmol/g，比蒙(mēng)脫(tuō)土(tǔ)的(dí)離子(zǐ)交(jiāo)換(huàn)容量(0.6~1.2mmol/g)高3~5倍。

由於氧(yǎng)化石(shí)墨烯(xī)納米片(piàn)的(dí)共(gòng)軛網(wǎng)絡(luò)受到嚴(yán)重的官(guān)能化(huà)，其(qí)仍具有(yǒu)絕緣(yuán)的特(tè)質。隻有對(duì)其進行(háng)還原處理後才能提高其導(dǎo)電性，但(dàn)對GO還(huán)原(yuán)處理後得到的化學修飾(shì)過(guò)的(dí)石墨(mò)烯的(dí)導電(diàn)性(xìng)不如原始的石墨烯。故(gù)我(wǒ)們(mén)用(yòng)化學(xué)修(xiū)飾過的(dí)石(shí)墨(mò)烯充當填(tián)料(liào)。因(yīn)為氧化(huà)石墨烯屬於(yú)一種熱不穩定的(dí)化合物，在(zài)常(cháng)溫狀態下也會慢(màn)慢的自(zì)動脫(tuō)氧(yǎng)，而且它的(dí)脫(tuō)氧速(sù)率還(huán)會隨著溫度的升高而(ér)加(jiā)快。所以(yǐ)本工(gōng)作中，我們(mén)通過(guò)對(duì)GO溶液進行加熱(rè)，使(shǐ)其部(bù)分脫氧還原(yuán)，然後(hòu)與(yǔ)PVDF復(fù)合得(dé)到(dào)改(gǎi)性(xìng)GO/PVDF的復合薄膜。