生物基石墨烯分散剂在合成方面取得进展

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道形成的二维平面碳材料，自被发现以来，就因其优异的导电、导热和机械性能而引起了科学家的广泛关注。将石墨烯作为一种碳填充剂均匀分散于高分子材料中，被认为是一种制备高性能聚合物复合材料的有效方法。然而，由于石墨烯较高的比表面积和片层之间强烈的范德华作用力，它在大多数高分子聚合物体系中都表现出较差的分散性，以至于石墨烯本身优异的综合性能难以体现。因此，如何通过简单可行的改性方法将石墨烯稳定、均匀地分散在聚合物体系中显得至关重要。

最近，中科院宁波材料技术与工程研究所高分子事业部生物基高分子材料团队在刘小青研究员和朱锦研究员的带领下，以可再生的没食子酸为原料合成了一种新型的生物基环氧单体。研究发现，由于化学结构特殊，该环氧单体在超声波的作用下，可以通过π-π相互作用紧密的吸附在石墨烯片层表面，从而使其均匀、稳定地分散于有机溶剂之中。在此基础上，研究人员又将上述改性石墨烯加入商业化双酚A类环氧树脂中，制备得到了一种导电性和导热性优异的石墨烯/环氧树脂复合材料。结果表明，基于没食子酸的环氧单体既可以起到均匀分散石墨烯的作用，同时也可以有效改善石墨烯与环氧树脂基体的界面相互作用，是一种高效的石墨烯改性剂和分散剂。

相关结果发表在英国皇家化学学会（RSC）主办的学术期刊JournalofMaterialsChemistryA上（DOI:10.1039/C3TA01700A）。授权国家发明专利1项（ZL201110118776.X）

该项研究工作得到了宁波材料所所长基金（Y00233QF08，基于单宁酸的环氧树脂的合成）和宁波市自然科学基金（2011A610127）的支持。