概述石墨烯,是由一层碳原子构成的石墨薄片,是目前已知的导电性能最出色的,这使其在微电子领域极具应用潜力。石墨烯的理论讨论已有 60 多年的历史,除了在电子器件的应用外,石墨烯在电池电极、储氢材料、纳米复合材料、生物传感等领域的应用已广泛。聚苯胺具有化学性质专一、表面积大、电传导性能好、制备简单、稳定性高等特点,因此它在电池、传感器、防腐保护等领域得到广泛应用。但是由于传统的聚苯胺存在随溶液 pH 值升高聚苯胺活性降低的问题,因而应用范围大大的受到了约束。本文对石墨烯聚合物的制备、进展现状及前景做出了讨论。2.石墨烯2.1 氧化石墨烯氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。氧化石墨烯复合材料包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料更是具有广泛的应用领域。2.1.1 氧化石墨烯的制备石墨的氧化方法是用无机强质子酸处理石墨,将强酸小分子插入石墨层间,再用强氧化剂KMnO4 等对其进行氧化。2.1.2 氧化石墨烯应用前景与单壁碳纳米管(SWCNT)类似,石墨烯具有热、力、电等优异的性能。但聚合物分子不易进入 SWCNT 内表面,而氧化石墨烯巨大的比表面积和表面丰富的官能团给予其优异的复合性能,在经过改性和还原后可在聚合物基体中形成纳米级分散,从而使石墨烯片在改变聚合物基质的力学、流变、可渗透性和降解稳定性等方面具有更大的潜力。另外,由于氧化石墨烯成本低廉,原料易得,因而比 SWCNT 更具竞争优势。目前国外已有氧化石墨烯/聚合物复合材料的相关专利报道,应用领域涵盖了能源行业的燃料电池用储氢材料,合成化学工业的微孔催化剂载体,导电塑料,导电涂料以及建筑行业的防火阻燃材料等方面。3.聚苯胺3.1 功能化聚苯胺20 世纪 70 年代以来,导电聚合物的讨论得到了长足的进展。聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺目前已成为最受关注的三大导电高分子品种。尤其是聚苯胺,其合成原料易得、合成方法简单,成本远比聚噻吩和聚吡咯低,同时具有良好的环境稳定性[1]、导电性、电致变色性、质子交换性等性能,成为讨论最多的、最有应用前景的导电聚合物之一[2]。目前,人们通过在聚苯胺链中引入-SO3H,-COOH 等功能化基团来改变其性质,形成功能化聚苯胺。3.2 聚氨基苯磺酸-SO3H 基团的存在,大大改善了聚苯胺在水溶液及大部分有机溶剂中的溶解性、环境稳定性和热稳定性,在 pH 范围 1~12 内,磺酸化的聚苯胺仍能保持其电化学活性,而且-SO3H 基团的负电...