不同分子结构表面活性剂对低氧化度氧化石墨插层机理的探索

来源期刊：工程科学学报2020年第1期

论文作者：胡阳 解鑫 孙春宝 寇珏

文章页码：84 - 90

关键词：人造石墨;阴离子表面活性剂;阳离子表面活性剂;低氧化度氧化石墨;插层;层间距;疏水作用力;

摘    要：以人造石墨为原料制备了低氧化程度的氧化石墨（MOG）,并研究了具有不同极性基团和不同碳链长度的表面活性剂对氧化石墨的插层机理.通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱（Raman）和Zeta电位仪对插层前后的氧化石墨进行表征,探讨表面活性剂的分子结构对其插层能力的影响以及表面活性剂的插层机理.结果表明阳离子表面活性剂主要通过其极性端与氧化石墨的羧基、羟基之间的静电吸引作用进入氧化石墨层间进行插层,其插层效果优于阴离子表面活性剂,更容易增大氧化石墨的层间距.阴离子表面活性剂则通过与氧化石墨之间形成氢键和疏水作用力来进行插层.研究表明:表面活性剂极性基团的分子大小越大,非极性端的碳链越长,其插层能力越强.上述研究成果有助于深入认识表面活性在氧化石墨层间的插层机理,同时也对氧化石墨插层改性材料的制备和应用具有重要的指导意义.