石墨烯的聚合物功能化及其对聚乳酸的改性研究的中期报告.docx

石墨烯的聚合物功能化及其对聚乳酸的改性研究的中期报告
中期报告
一、研究背景
石墨烯是一种具有特殊结构和性质的二维材料，具有高强度、高导电性、高透明性和高导热性等特点。近年来，石墨烯被广泛研究和应用于材料科学、电子学、化学等领域。石墨烯的功能化是研究的热点之一，通过对石墨烯进行功能化可以赋予其新的特性和应用。聚合物是一种常见的材料，具有广泛的应用领域，如塑料、纤维、涂料等。将石墨烯与聚合物结合起来可以合成新的复合材料，具有更加优异的性能。因此，研究石墨烯的聚合物功能化及其对聚乳酸的改性，对于开发新型复合材料具有重要意义。
二、研究内容
本研究旨在将石墨烯与聚乳酸结合，合成具有优异性能的复合材料。具体研究内容包括以下几个方面：
（1）石墨烯的氧化
采用改进的Hummers方法对石墨烯进行氧化，制备出具有丰富羟基和羧基的氧化石墨烯。
（2）石墨烯的功能化
将具有丰富羟基和羧基的氧化石墨烯与苯并咪唑(PBI)等化合物进行反应，赋予其更多的功能基团，例如羟基、胺基、烯基等。
（3）聚乳酸的改性
将功能化石墨烯与聚乳酸进行共混，制备出具有优异性能的复合材料。通过调节功能化石墨烯的含量和配方，探究石墨烯对聚乳酸性能的影响。
（4）复合材料的性能测试
对复合材料进行物理性能测试，包括力学性能、热性能、导电性能等，分析复合材料的性能和微观结构特征，确定最佳制备工艺和配方。
三、进展情况
目前已完成石墨烯的氧化和功能化反应，得到具有不同功能基团的石墨烯样品，并对样品进行了表征。通过红外光谱、紫外光谱、核磁共振光谱等方法，证实反应成功，并确定了化合物的结构。针对聚乳酸的改性部分，已初步进行了复合材料制备实验，将石墨烯以不同含量添加到聚乳酸中，制备出复合材料样品。正在进行复合材料的性能测试及最佳工艺的探究。
四、展望与意义
本研究将深入研究石墨烯的功能化和应用，探究石墨烯对聚乳酸性能的影响，为开发新型环保、高性能、高附加值的复合材料提供理论基础和技术支持。同时，本研究所构建的合成方法和改性技术，还可为其他有机高分子材料的改性提供参考。