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氧化石墨烯作为石墨烯的前体,是具有独特的机械、光学、化学修饰性能及电学性能的二维平面材料。对氧化石墨烯表面进行基团功能化可拓展氧化石墨烯类材料的种类和用途,近年来巯基化氧化石墨烯在纳米粒子的负载及表面修饰方面有着广泛的应用,而目前关于氧化石墨烯巯基化的研究并不多见。有机叠氮化合物是一类活性很高的化合物,常用于精细化工和生物技术领域。叠氮巯基分子通过加成反应常应用于基底表面或者纳米粒子的表面功能化,目前关于此类应用的研究越来越多。本文以巯基化研究为主线,分别使用巯基化试剂对有机叠氮分子及氧化石墨烯两种物质进行巯基化,并结合实验室自行制备的微流控芯片测试溶剂类型、表面基团对石墨烯衍生物阻抗的影响。 首先,本文分别对叠氮有机分子及氧化石墨烯的性质与应用前景进行了详细的介绍,并且阐明了叠氮巯基分子与巯基化氧化石墨烯的应用及巯基化的意义。然后本文采用硫代醋酸钾、硫脲这两种巯基化试剂对叠氮有机分子进行巯基化。硫代醋酸钾在巯基化合成实验过程中,其操作繁琐、步骤多、反应条件苛刻,而硫脲作为一种更加绿色的巯基化试剂在实验过程中操作相对简单,步骤相较硫代醋酸钾少且反应条件温和。 随后,本文提出制备巯基化氧化石墨烯的新方法,首次使用硫脲对氧化石墨烯进行巯基化作用。另外通过控制反应物的用量探索硫脲与氧化石墨烯的反应机理,结果显示硫脲对于氧化石墨烯表面的基团具有反应选择性,在此过程中存在基团转化的先后顺序且羟基比环氧基团有优先反应权,此项研究为氧化石墨烯的还原机理的确定提供了新的证据。 最后,开创性地利用实验室自行设计、制备的微流控芯片,探究微流控芯片中溶剂与表面基团对石墨烯衍生物阻抗的影响。分析溶剂对氧化石墨烯溶液的阻抗影响,使用纯水,50%乙醇和乙醇溶液三种溶剂配制氧化石墨烯溶液。另外采用三种表面含有不同基团的石墨烯衍生物配制溶液,探究表面基团对石墨烯衍生物的阻抗影响。