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目前,石墨烯是最薄的二维晶体材料,且拥有独特的二维蜂巢状晶格结构,其厚度仅为0.335 nm。石墨烯具有优异的力学、电学和光学性质,杨氏模量为1000 GPa,断裂强度为130 GPa,电子迁移率高达2×10~5 cm~2/(V·s),透明度可达97.7%。石墨烯独特而优异的性能,使得其可广泛应用于生物检测、锂离子电池、超级电容器、显示器、传感器、太阳能电池等方面。纳米微晶纤维素(Nanocrystalline cellulose,NCC)是一种环境友好型、新型纳米材料,且来源丰富。NCC具有优异的力学性能和物理化学性能、高结晶度(>70%)和巨大的比表面积(~70 m~2/g),此外,NCC还具有良好的生物相容性、生物可降解性和稳定的化学性能。NCC可广泛应用于医药、生物、食品、化学等领域,近年来,NCC在柔性透明薄膜方面的应用也备受关注。本实验以NCC为基底,可控构筑NCC/石墨烯柔性导电薄膜,充分发挥NCC和石墨烯的优点,在赋予NCC薄膜以特殊导电性能的同时,也增强了NCC薄膜原有的力学性能。为石墨烯导电薄膜的制备提供了一个新方向,对高性能柔性导电薄膜的研究与发展具有重要意义。基于此,本论文首先以微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,MCC)为原料,以硫酸水解法制备了长度约300-600 nm,直径约30-80 nm的棒状NCC,再以NCC作分散剂,并改变其添加量,基于超声分散法制备石墨烯/NCC复合分散体系。为了评价石墨烯/NCC复合分散体系的分散稳定性,对其进行了动态和稳态流变、TEM、UV-vis以及沉降实验等测试分析。实验结果表明,随着NCC添加量的增加,石墨烯/NCC分散体系的剪切粘度、剪切应力、储能模量和损耗模量逐渐降低,且沉降实验中复合分散体系的沉淀积聚越来越少,而紫外可见特征吸收峰值显著增加,这说明了NCC的添加有助于改善石墨烯/NCC复合分散体系的分散稳定性。同时,TEM结果进一步表明了,NCC的添加促进了石墨烯水相体系的分散。随后,借助超声分散和真空抽滤法制备了纯NCC柔性透明薄膜,并基于旋涂法将不同配方的石墨烯/NCC分散液均匀涂布在NCC膜的表面,从而获得NCC/石墨烯复合柔性导电薄膜。为了评价NCC不同添加量对复合薄膜的影响,进行了XRD、TG、力学性能、电导率、透光率以及SEM等一系列测试分析。实验结果表明,添加NCC可有效提高石墨烯的水相分散性;而且,相比于纯NCC薄膜,NCC/石墨烯复合薄膜的电导率和力学性能均有所增强,但复合薄膜的透光率和热稳定性有所下降。与没有添加NCC的复合薄膜相比较,添加NCC的复合薄膜的抗张强度和弹性模量的最大增幅可达96.8%和71.3%,断裂伸长率的最大减幅可达70%,NCC/石墨烯复合薄膜的电导率最大值可达到2.25S/cm。