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石墨烯是一种具有独特结构的碳纳米二维材料,自2004年报道以来,因其优异的电学、力学、热学、光学特性,在电子器件、医药、能源、环保等领域被广泛研究。石墨烯材料的研究虽已有15余年,但是其规模化工业应用仍处于起步阶段,限制石墨烯材料广泛应用有两个瓶颈问题,其一,低成本、高质量石墨烯材料的规模化制备;其二,石墨烯材料在基体或者溶剂中的稳定分散。本课题针对上述两个问题,通过石墨片层与4-马来酰亚胺基苯酚(4-HPM)的Diels-Alder反应,成功剥离得到了功能化石墨烯,其能够稳定分散在常见溶剂中;此外,功能化石墨烯对白藜芦醇表现出优异的吸附性能。主要内容如下:(1)本课题以石墨烯作为双烯体,4-HPM作为亲双烯体,探索了二者之间的Diels-Alder反应,FTIR、XPS、Raman、EDS、TG等表征方法证明了 Diels-Alder反应的可行性,TG和UV-Vis方法说明了 4-HPM的接枝率为 3.8%---4.8%。(2)通过控制变量法,探索了反应时间、反应温度和溶剂体系对石墨烯与4-HPM之间Diels-Alder反应的影响,结果表明:石墨烯与4-HPM的最佳反应条件为:以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,90℃氛围下反应12h。同时,由于4-HPM的引入,石墨烯材料在常见溶剂中的分散稳定性显著提高。(3)基于石墨烯和4-HPM的Diels-Alder反应可行性,将4-HPM作为亲双烯体试剂和插层试剂,对石墨进行剥离,得到了 4-HPM接枝的功能化石墨烯;SEM和AFM证实制备的石墨烯平均层数为1-2层,并且平均横向尺寸为约500-800nm。(4)本研究中,制备石墨烯的方法条件温和、操作简单,不仅不需要酸和特定的催化剂,而且可以大量生产。尽管此方法的石墨烯收率为38%,但实验原料可以循环使用,例如:反应溶剂,未反应的石墨和未反应的4-HPM。(5)制备的功能化石墨烯对白藜芦醇药物表现出优异的吸附性能。功能化石墨烯对白藜芦醇的吸附符合拟二级动力学和Langmuir模型,最大吸附量为292.4mg/g,相比于已报道的大孔吸附树脂,功能化石墨烯对白藜芦醇的吸附容量高出10倍。(6)功能化石墨烯对白藜芦醇的吸附不受离子强度的影响,但受pH值得影响,最佳吸附pH为4.0;功能化石墨烯吸附白藜芦醇后能够用无水乙醇洗脱附,表现出优异的再生性能,经过8次循环使用后,功能化石墨烯的吸附量仍然能够保持在200mg/g以上。