对苯二胺功能化还原氧化石墨烯的结构和官能团变化

编号：CPJS05908

篇名：对苯二胺功能化还原氧化石墨烯的结构和官能团变化

作者：赵小龙 孙红娟 彭同江

关键词： 对苯二胺 功能化还原氧化石墨烯 质子化 层间距 反应次序

机构： 西南科技大学理学院 西南科技大学固体废物处理与资源化利用教育部重点实验室 西南科技大学矿物材料及应用研究所 西南科技大学分析测试中心

摘要： 采用一步水热回流法,选取对苯二胺（PPD）对氧化石墨烯（GO）进行还原与改性处理,制备了功能化还原氧化石墨烯（GOP-X）.采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）及X射线衍射（XRD）等研究了PPD与GO的反应作用类型及结构变化.结果表明,随着PPD与GO质量比的增加,GOP-X层间距（d值）先增大后减小,GOP-X共轭结构逐渐恢复,与溶剂分子作用时,层间距增幅呈减小趋势,并最终趋于恒定.PPD单体与GO反应时存在3种键合类型：（1）GO含氧官能团和PPD分子之间的氢键作用（C—OH…H2N—X）;（2）质子化PPD与弱酸性GO带负电位置之间的离子键作用（—COO^-H3^＋N—X）;（3）PPD中氨基（NH2）与GO含氧官能团之间形成的共价键作用.与GO中羧基（COOH）的酰胺化反应将先于与环氧基（C—O—C）的亲核取代反应.提出了相应的作用机理.