氨基化石墨烯

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添加时间: 2018-05-10 15:32:19
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introduction介绍

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 石墨烯的氨基化修饰被认为是最行之有效的修饰方法之一,在石墨烯表面引入氨基,可以改善石墨烯表面的亲水性、极性,进而改善其在聚合物中的分散性,并在石墨烯与聚合物之间形成氢键或化学键;同时,氨基具有较高的反应活性,能与其他很多化合物发生反应,从而使得氨基化后的石墨烯在环氧树脂、聚酰胺等树脂中的分散性得以改善,提高了对复合材料的增强效果因而受到广泛重视。

      对石墨烯的氨基化修饰,目前主要有两种方法,一种方法是对氧化石墨烯进行酰氯化修饰,再迸一步利用酰氯基团活性与氨化物的氨基反应制备氨基化修饰石墨烯;另一种方法是利用缩合剂使氧化石墨烯上的羧基与氨化物的氨基进行缩合反应制各氨基化修饰石墨烯。利用氧化石墨烯中的环氧基与叠氮化钠反应生成叠氮功能化的氧化石墨烯,然后再与LiAlH4发生还原反应生成氨基功能化的氧化石墨烯。

       氨基化化石墨烯在复合材料、杂化材料等方面有较好的应用前景。氨基化石墨烯表面的氨基具有缩聚反应活性,可以与有机酸盐类发生原位聚合反应,制备出功能化氨基化石墨烯复合材料。氨基-修饰的石墨烯为基体,基于静电吸附合成石墨烯/纳米粒子复合物。吸附诸如碲化镉量子点或磁性四氧化三铁纳米粒子,得到石墨烯/量子点或石墨烯/磁性粒子复合产物。这些石墨烯与纳米粒子的杂化产物将在电子、催化等方面有很好的应用或者可以作为分子传感器使用。可以用于多种不同的纳米粒子及生物分子。另外,吸附纳米粒子的量也可以石墨烯表面接枝聚合物的量来控制,即通过表面氨基的数量来控制。产物在纳米传感器、光电子学、磁性、催化等领域都有很好的应用前景。 胺修饰石墨烯(NH2-G)还是一种优秀的电化学材料,NH2-G电极在0.4 A / g电流密度下高达217.8 F/g比电容,优于商业化的氧化石墨烯,还原石墨烯,活性炭、和CNT。氨基修饰石墨烯显示出非凡的循环稳定性,上千次循环后,比电容值减少任然在可以忽略的范围。

       此外,氨基化石墨烯还可用于制备生物材料。 氨基化石墨烯的六元环能够与DNA形成π-π键,使DNA螺旋交联到石墨烯上,所得产物具一定的水溶性。这种方法利用石墨烯与DNA的相互作用及石墨烯与细胞膜的相互作用,可以建立以石墨烯为媒介的新的转染方法,应用于原核和真核两个基因转化系统,通过石墨烯的作用促进基因的转化或转染,可以将任何基因在不同的细胞中转化,大大提高基因转化率,在农业、生物技术、基因治疗、细胞治疗领域极有应用前景。

       我们使用伯胺单步水热过程还原和功能化氧化石墨烯,以乙二醇作溶剂和氨水作为氮前体,在180°C反应10小时。反应是由氨自由基对COOH和C-O-C基团的“亲核取代。石墨烯中的伯胺可以通过傅里叶变换红外光谱、x射线光电子能谱和质子核磁共振光谱加以鉴别。N/C原子比率的可以在反应体系中通过改变氨水/GO的重量比,在2-10%内调节。

 

主要数据:

尺寸:1-8μm

厚度:0.8-3.6nm

纯度:≥99%

氨基化石墨烯氨化率:  约4%

Aminated Graphene Amine ratio:~ 4.0 wt%


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2018-05

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