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Pickering乳液是指由固体粒子代替传统乳化剂稳定的乳液,其"无皂"特性较传统乳液(乳化剂参与反应带来不利影响)具有一定优势,特别是在化妆品和制药领域的应用。石墨烯因其优异的热性能,机械加工性能及导电性而吸引越来越多的研究者的目光,尤其在电容器、传感器和电池方面有着广泛的应用前景。石墨烯片层结构决定了其较差分散性,故不利于形成复合材料,而氧化石墨烯(GO)作为石墨烯的衍生物,含氧基团的引入使其亲水性得到较好改善,具有两亲性。本文采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯片层,并以其作为稳定剂通过Pickering乳液聚合形成聚苯乙烯/氧化石墨烯复合乳液。具体研究内容及结果如下:以石墨粉为原料,浓硫酸为氧化剂,采用改进的Hunmmers法合成氧化石墨烯。红外(FTIR)、紫外(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)和热重(TG)等结果证明了氧化石墨烯水分散液的成功合成,并在透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)的帮助下研究了氧化石墨烯的微观结构,呈现片层结构,剥离程度较好。通过动态力学光散射仪(DLS)研究了浓度对GO水分散液Zeta电位的影响,在一定浓度范围内电荷强度随着GO浓度的增加越来越强,其水分散液越来越稳定。探索了氧化石墨烯在不同有机溶剂下分散性,结果表明氧化石墨烯在水中具有良好分散性。接触角测试中接触角小于90℃,其亲水性得到较好的改善。以氧化石墨烯为稳定剂,苯乙烯为可聚合单体制备PSt/GO复合乳液。红外、拉曼、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等表征结果证明通过Pickering乳液聚合法成功合成了GO稳定的聚苯乙烯(PSt)复合乳液,微观条件下褶皱的GO片层将PSt微球包裹。通过改变GO的加入量,达到复合物粒径的可控性,其分布范围为200-300nm,当GO含量为20mg时,乳液粒径较小且分布较窄。与均聚物PSt对比可知,复合物具有较好的热性能,其初始分解温度从153℃升高至385℃,Tg(玻璃化转变温度)降至78.8℃。探索了复合乳液的转化率与固含量的关系及稳定性。以合成的PSt/GO复合乳液为研究对象,通过原位还原法将氧化石墨烯还原制备了PSt/rGO复合乳液。红外、拉曼和X射线衍射证明了 PSt/rGO复合乳液的成功合成。探索了不同还原剂加入量,不同GO含量对复合乳液稳定性的影响,当水合肼加入量为1mL时复合乳液具有良好的分散性及稳定性。借助TEM,SEM等微观手段表征了还原石墨烯与聚苯乙烯微观形貌特征。TG及DSC分析复合乳液较均聚物热性能得到一定的改善。通过电导率仪对样品的导电性能表征可知,GO和PSt/GO电导率较小其导电性能较差,还原后PSt/rGO复合乳液电导率增大,通过水合肼还原后含氧基团的消失,使片层结构更加规整,减小了缺陷对载流电子的迁移作用,其导电性能得到改善。本研究为形成纳米或微米结构的石墨烯基复合材料提供一种可操作性方法。