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随着纳米科技的迅猛发展,兼有多种材料特性的纳米复合材料显示出其极大的魅力,是目前纳米材料研究的热点。石墨烯具有优异的电学、热学和力学性能,石墨烯基纳米复合材料可望在改性高分子聚合物、异相催化、生物传感器和储氢材料等领域获得广泛应用。本文围绕石墨烯表面修饰、石墨烯基纳米复合材料的组装开展研究,并对所设计合成的复合材料性质与应用进行了初步的探索,具体的研究内容如下：1.石墨烯基聚丙烯腈(GO/PAN)复合纳米纤维的快速电纺制备在石墨烯与有机高分子材料复合的研究中,我们基于静电纺丝技术,提出了一种简单、快速地制备氧化态石墨烯／聚丙烯腈(GO/PAN)复合纳米纤维的新方法。通过该方法制备的GO/PAN复合纳米纤维中,GO完全包裹于纳米纤维内部,并卷曲为纳米管状。热重分析表明,与单纯的PAN纳米纤维相比,复合纳米纤维的热稳定性有了显著的提高。同时,由于GO与PAN之间存在着强相互作用,复合纳米纤维在原溶剂中的溶解度大大降低。另外,GO/PAN纳米纤维可进一步还原为石墨烯复合纳米纤维。此方法可有效避免复合纳米纤维中石墨烯的团聚,确保石墨烯在纳米纤维内的分散状态,为制备石墨烯基复合纳米纤维提供了一种可行的方法。2.高分散金纳米粒子负载的石墨烯复合材料(Au-GOSH)制备新方法在石墨烯与无机纳米颗粒材料复合的研究中,我们提出了一种两步合成石墨烯-金纳米颗粒(Au-GOSH)复合材料的新方法。该方法所制备的石墨烯-金纳米颗粒复合材料中,AuNPs均匀地负载于巯基修饰的氧化态石墨烯表面,避免了颗粒的团聚,而且粒径均一,平均粒径为3nm。此方法可简便地调控纳米颗粒的尺寸、形态及负载密度。电化学研究表明,在碱性条件下Au-GOSH复合材料对氧气还原的催化效果优于AuNPs及石墨烯本身。氧气在Au-GOSH修饰电极上的还原过程为2电子转移过程。