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本论文主要研究了石墨烯的溴化改性,以及四三苯基膦钯体系催化溴化石墨烯与芳基硼酸的交叉偶联反应一铃木反应。通过该反应制备出了 π共扼体系接枝的石墨烯材料。溴化过程拓展了石墨烯的改性应用领域,同时石墨烯与接枝物之间的C-C键合使得石墨烯优异的性能得到了更好的展现。本论文主要研究内容如下:(1)对氧化石墨烯、石墨烯材料近几年的研究进展、未来的应用前景等进行综述,主要从制备过程与性能、化学改性、复合材料制备与应用等方面对氧化石墨烯和石墨烯进行了介绍和讨论;另外从反应机理、负载的钯催化剂以及应用等方面对铃木反应进行了阐述。(2)首先用Hummers法制备氧化石墨,再经超声处理,然后用水合肼还原,最后得到单分散石墨烯悬浮液。并在超声辅助的条件下,用液溴对制备的石墨烯二维纳米片材进行溴化改性,以便石墨烯的进一步改性—接枝7π共轭体系。XPS表征结果表明,该方法将溴以C-Br键键合到石墨烯片上,成功的制备了溴化石墨烯,为石墨烯的进一步改性奠定了基础。(3)以正丁基锂为催化剂,在-78 ℃低温下与硼酸化试剂硼酸三甲酯反应,反应结束经分离提纯,得到了两种不同类型的芳基硼酸:第一种只能与溴化石墨烯发生铃木反应的对己基苯硼酸;第二种是既能与溴化石墨烯反应,又能发生分子间反应的溴代硼酸芴。1HNMR检测结果表明,该方法成功的合成出了两种反应活性不同的溴化石墨烯改性芳基硼酸单体。(4)以四三苯基膦钯为催化剂,催化溴化石墨烯与两种不同类型芳基硼酸的交叉偶联反应,成功的制备了 C-C键连的小分子和大分子7π共轭体系接枝的石墨烯材料。通过红外(IR)、热重(TG)、X-射线衍射(XRD)等对两种改性材料进行了表征,另外还进行了溶解性、光学性能的测试。结果表明,该复合材料具有很好的溶解性、热稳定性,光学性能也有很大的改变。与溴化碳纳米管类似,溴化石墨烯将代表着一类新的中间体,因为它能作为很多种有机金属化合物和金属催化偶联反应的前驱体,如本文中研究的铃木反应。另外,C-Br能够很容易的通过水解、胺化等反应转变为-OH、-NH2、-RNH2等不同种类的活性基团,因此使得石墨烯材料能在材料、能源、信息等领域得到更广阔的应用。