Page 15 - 《精细化工》2020年第11期

第 37 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.37, No.11
2020 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2020

综论
聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料研究进展

4
张 雷 1,3 ，马建中 2,3* ，张跃宏 2,3* ，张文博
〔1. 陕西科技大学 材料科学与工程学院，陕西 西安 710021；2. 陕西科技大学 轻工科学与工程学院，
陕西 西安 710021；3. 轻化工程国家级实验教学示范中心（陕西科技大学），陕西 西安 710021；4.陕
西省轻化工助剂化学与技术协同创新中心，陕西 西安 710021〕

摘要：氧化石墨烯作为石墨烯的重要衍生物，原料来源广泛，制备过程简单，成本低廉，具有优异力学性能、
耐磨性能以及吸附性能等，其还原产物具有优良的导电性能和导热性能等，是聚合物基纳米复合材料的理想填
料。近年来，随着复合材料制备方法的不断革新，聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料在储能、阻燃等领域实现
了规模化应用，有助于引领聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料相关产品的进一步开发和应用。该文系统介绍了
氧化石墨烯的共价改性方法以及非共价改性方法，综述了聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料的研究进展，展望
了聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料的发展前景。
关键词：氧化石墨烯；聚合物；纳米复合材料；前景展望
中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 11-2161-11

Research progress of polymer-based graphene oxide nanocomposites

4
1,3
ZHANG Lei , MA Jianzhong 2,3* , ZHANG Yuehong 2,3* , ZHANG Wenbo
（1. College of Material Science and Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi,
China; 2. College of Bioresources Chemical and Materials Engineering, Shaanxi University of Science & Technology,
Xi'an 710021, Shaanxi, China; 3. National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering
Education, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 4. Shaanxi Collaborative
Innovation Center of Industrial Auxiliary Chemistry and Technology , Shaanxi University of Science & Technology,
Xi'an 710021, Shaanxi, China）

Abstract: As an important derivative of graphene, graphene oxide has the advantages of abundant source,
simple preparation procedure, and low cost. It also has excellent mechanical properties, wear resistance and
adsorption properties. In addition, the reduction product of graphene oxide shows excellent electrical and
thermal conductivity and is an ideal filler for polymer-based nanocomposites. In recent years, with the
continuous innovation of the preparation methods of composite materials, polymer-based graphene oxide
nanocomposites have made large-scale applications in energy storage, flame retardant and other fields,
which plays an important leading role in the further development and application of polymer-based
graphene oxide nanocomposites. The covalent and non-covalent modification method of graphene oxide are
systematically introduced. The research progress of polymer-based graphene oxide nanocomposites is
reviewed. The development prospects of polymer-based graphene oxide nanocomposites are previewed.
Key words: graphene oxide; polymer; nanocomposite; prospect

2
石墨烯是由 sp 杂化的碳原子紧密堆积而成的 制得了稳定存在的单层石墨烯，成为有史以来最薄
单层蜂窝状二维晶格结构材料，厚度仅为 0.335 nm。 的二维晶体材料。石墨烯特殊单原子层结构赋予其
2004 年，英国曼彻斯特大学的 GEIM 课题组创造性 许多优异的性能，如高透明度（单层石墨烯透明度
地使用普通胶带，反复剥离高定向热解石墨，首次 高达 97.7%）、高比表面积（比表面积理论计算值为

收稿日期：2020-07-16; 定用日期：2020-08-28; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200650
基金项目：国家重点研发计划（2017YFB0308602）；陕西省科技统筹创新工程项目（2015KTCL01-11）
作者简介：张 雷（1989—），男，博士生，E-mail：2522578894@qq.com。联系人：马建中（1960—），男，教授，E-mail：majz@sust.edu.cn；
张跃宏（1987—），男，副教授，E-mail：yuehongzhang@sust.edu.cn。