近年来,二维氧化石墨烯(GO)由于其优异的机械性能,成为构筑仿贝壳珍珠层亚微米尺度“砖-浆”层状结构最受瞩目的材料之一。本论文采用自下而上的组装方式,将接枝了聚合物的GO片层结构基元在真空辅助下,组装得到仿贝壳层状材料。此法避免了材料发生局部相分离,同时增强了二维片层之间的界面相互作用。本论文选取了三种具有不同玻璃化转变温度的聚合物接枝共价接枝在GO表面制备结构基元并组装得到自支撑膜材料,研究不同高分子链的不同性能对自支撑膜材料机械性能的影响。具体如下:1.利用硝酸铈铵与GO表面含氧官能团形成氧化还原对,引发苯乙烯单体原位聚合接枝GO,得到GO接枝聚苯乙烯(PS)结构基元(GO-PS);将结构基元在真空辅助下组装得到GO-PS的自支撑膜材料。进一步研究了不同PS含量对自支撑膜力学性能的影响。2.采用同样的方法制备了GO-PBA(聚丙烯酸正丁酯)的自支撑膜材料。通过调节PBA含量,使自支撑膜从高强度的仿贝壳材层状材料变为GO均匀分散在PBA基质中的弹性体材料。3.类似的,组装得到了GO-PEA(聚丙烯酸乙酯)的自支撑膜材料。通过调节单体的投料量制备不同PEA含量的GO-PEA系列自支撑膜。有意思的是,在聚合过程中PEA分子链长度达到一定程度后更倾向于增加接枝密度而不是分子链继续增长,从而使得在纳米尺度上GO-PEA结构基元在组装过程中层间距并没有随着PEA含量的变化而变化。