多壁碳纳米管-还原氧化石墨烯杂化薄膜导电性能的调控

李永锋^1,2，刘燕珍¹，杨永岗¹，王茂章¹，温月芳³

1. 中国科学院炭材料重点实验室中国科学院山西煤炭化学研究所2. 中国科学院研究生院3. 浙江大学化学与生物工程学院

摘 要：以氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）水溶胶作溶剂和表面活性剂,将不同质量分数的多壁碳纳米管（Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs）,通过超声空化作用分散于其中得到稳定均质的多壁纳米管/氧化石墨烯（MWCNT-GO）悬浮液。采用微滤自组装法制备MWCNT-GO杂化薄膜,然后将其置于真空干燥箱中进行低温（200℃）热处理1 h以脱除GO中的大部分含氧官能团,即得部分还原的多壁碳纳米管-还原石墨烯（MWCNT-RGO）杂化薄膜。结果表明:MWCNT-GO杂化薄膜呈现均质层状的"三明治"式结构,MWCNTs与GO形成3D交联导电网络,通过控制MWCNTs的添加量和低温热处理,可实现氧化石墨烯导电性的恢复和有效调控。随着MWCNTs含量的增加,所得MWCNT-GO杂化薄膜的导电率增加。掺杂质量分数50%的MWCNTs所制MWC-NT-GO-50杂化薄膜的导电率为1 120 S/m,经200℃热处理后,导电率高达5 380 S/m。

关键词：氧化石墨烯;多壁碳纳米管;薄膜;导电性;低温热处理;