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·1850· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

体在 MOCA 作用下发生扩链反应硫化预成型，最后 超高孔径为 PU 材料提供了良好的孔隙通道。图 1c
在 90 ℃下二次硫化 12 h，形成三维石墨烯/聚氨酯 为 PU 真空条件下浸渍三维 GA 制备的 3DGP 的 SEM
（3DGP）复合弹性体。 图，二甲苯调节 PU 流动性后，既能保持网络骨架
实验流程及实物图如下所示： 不被破坏又能良好浸渍，但因为自组装的接枝末梢
有连接强度不够的小片径，PU 浸渍流动过程中会带
动其凌乱分散，如图 1c 中小圆圈部分所示。由图
1d、e 可以看到，对比红色“吕”字型的骨架部分，
骨架形貌能保持一致，浸渍了 PU 的图 1e 只能看到
截面网络结构，而图 1d 仍能观测到内部网络骨架。
2.2 光谱特征分析
Raman 和 FTIR 测试是三维石墨烯分子结构缺
陷程度与表面官能团的有力表征手段 [21-22] ，因此将
其用作于 GO、GOH、GA 分子结构和表面官能团表
征分析，Raman 和 FTIR 分析结果分别如图 2、3 所示。

2 结果与讨论

2.1 微观结构分析
通过 AFM 和 SEM 考察 GO 片层在特定条件下
自组装形成高孔隙率气凝胶的网络骨架，以及聚氨
酯材料真空浸渍气凝胶形成复合材料的微观结构形
貌，如图 1 所示。

图 2 GO、GOH、GA 的 Raman 光谱图
Fig. 2 Raman spectra of GO, GOH and GA

图 3 GO、GA 的 FTIR 光谱图
图 1 GO 的 AFM 形貌图(a)，GA 的 SEM(b)及其局部放 Fig. 3 FTIR spectra of GO and GA
大图（d），3DGP 截面的 SEM(c)及其局部放大图(e)
–1
Fig. 1 AFM topography of GO (a), SEM(b) images of GA 从图 2 可看出，GA 在 1347 和 1589 cm 分别
and its partial enlargement (d), SEM(c) images of 出现了拉曼特征峰 D 和 G 带，与 GO 相比，G 带峰
3DGP section and its partial enlargement (e)
–1
值向左位移（–5 cm ），说明片层上的含氧官能团被
2
图 1a 为 GO 的 AFM 形貌图，片径约为 20 μm、 去除，恢复了 sp 电子轨道杂化共轭域。此外，常用
单片层厚度约为 1.2 nm。GO 片层上因具有丰富的 D 带与 G 带峰值之比（I D /I G ）来判断结构缺陷程度，
含氧官能团和超高宽厚比的二维共轭大分子，在还 GO、GOH、GA 对应的比值分别为 0.91、1.07、1.11，
原剂 EDA 和水热还原作用下发生 π-π 键自发连接 [20] ， 缺陷密度出现增加趋势，其主要原因是还原剂作用
形成六边形结构的较规整蜂窝状三维结构，其网络 下，GO 进行接枝自组装缩合脱水形成 GOH 的过程
骨架 SEM 图如图 1b 所示，形成的孔径约 0.8 mm， 中破坏了 GO 片层上原本的结构，并且因为冷冻时