氧化石墨烯是石墨烯的衍生物,具有超高的强度和韧性以及超大的比表面积,由于其结构单元中具有大量的羟基、羧基、环氧基等含氧基团,可以在水相中分散成纳米分散液,易于与聚合物、陶瓷、水泥等形成插层复合物,具有明显的增强作用。本课题组前期研究发现,将氧化石墨烯掺入水泥基复合材料中,可以对水泥基复合材料的微观结构起调控作用,改善水泥水化产物微观晶体生长,在本课题组前期研究的基础上,通过Hummers方法及超声分散制备了可控氧化的氧化石墨烯分散液(GO),并对其进行磺基化,再分别与水泥混凝土减水剂和丙烯酸树脂进行复合,分别应用于水泥基复合材料及皮革复鞣剂中,主要工作如下：(1)采用Hummers法和超声波辅助分散制备氧化石墨烯分散液(GO),通过傅立叶红外光谱(FTIR)等仪器对对其结构进行了表征,结果表明制备的氧化石墨烯含有羟基、羧基等含氧基团,含氧量达到50.94%,片层厚度达到0.65nm,分散均匀,稳定性较高。(2)采用不同浓度氧化石墨烯分散液(GO)改性聚羧酸系减水剂(PC)按掺量0.02%加入到水泥浆体中,研究了其对水泥水化时间、水泥水化产物形状、水泥净浆流动度、水泥石孔结构和对胶砂力学性能的影响,结果表明GO改性PC能够促使水泥水化反应,调控水泥水化晶体生长,从而达到增强的目的。且在相同的掺量下,随着GO浓度的增加,水泥石的微观结构中孔隙越少,结构越密实,抗压强度也越大。(3)总结GO对水泥水化晶体的调控机理,结果显示,不同浓度GO改性PC掺入水泥基复合材料中,可以调控其微观结构,浓度越大,形成的水泥水化晶体结构越紧凑,水泥石越密实,此结果对于提高水泥基材料的抗压强度及裂缝填充性具有重要意义。(4)采用浓硫酸做磺化剂,对GO进行磺基化,并采用超声波辅助分散,得到磺基化氧化石墨烯(SGO),将不同掺量SGO与聚羧酸系减水剂混合加入到水泥浆体中,研究了对水泥基复合材料微观结构及性能的影响。结果表明磺基化氧化石墨烯能够使水泥石结构密实,且随着SGO浓度的增大,水泥石中的孔隙量越少,微观结构越规整,结构越密实。(5)采用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈为聚合单体,以过硫酸铵为引发剂制备聚丙烯酸树脂,采用原位聚合法制备唰丙烯酸树脂复鞣剂。对不同GO掺量复鞣剂进行复鞣实验,讨论了该复鞣剂对皮革湿热稳定性、透气性、抗张强度、撕裂强度、增厚率的影响,结果表明,经该复鞣剂复鞣过的皮革与对照样品比较,其“败色”现象有所改善,且粒面细腻清晰,手感丰满,弹性好,皮革收缩温度有提高。本论文的创新之处在于采用氧化石墨烯改性聚羧酸减水剂,改性后的减水剂掺入水泥基复合材料中,通过氧化石墨烯的模版效应和诱导作用,调控水泥石中水化晶体的微观结构,从而达到增强水泥基复合材料的目的。并且,首次将氧化石墨烯引入皮革复鞣剂的制备中,改善丙烯酸树脂复鞣剂的“败色"现象。