完--氧化石墨烯改性PVC的性能研究总结
氧化石墨烯的材料性能与应用
氧化石墨烯的材料性能与应用随着现代科技的不断发展，材料科学已经成为当今世界最为重要的科学领域之一，其中氧化石墨烯作为一种颇具潜力的新型材料，在近年来备受人们的关注。
本文将从氧化石墨烯的基本概念入手，分析其所具备的材料性能，并探讨其在不同领域中的应用。
一、基本概念氧化石墨烯在化学名词中被称作氧化石墨，是一种石墨烯的衍生物。
石墨烯是一种具有单层碳原子的蜂窝状结构的材料，由于其具有优异的电学、热学性质以及机械强度等特点，在诸多领域中都有广泛的应用。
而氧化石墨烯则是通过将石墨烯与氧气接触，加热或者使用化学反应进行氧化处理后制得的一种材料。
由于氧元素的加入，使得石墨烯的结构变得更为松散，因此氧化石墨烯在导电性、力学性质、稳定性等方面与石墨烯有所不同。
二、材料性能1、导电性氧化石墨烯的导电性能受到氧含量和晶格缺陷的影响，它可以是一种导体，也可以是一种半导体。
随着氧含量的增加，其导电性逐渐降低，但进行还原处理可以使其导电性得到改善。
同时，晶格缺陷也会影响其导电性能，晶格缺陷的存在可以形成电子杂质，引起电子的散射，从而减小电导率。
2、力学性能氧化石墨烯在力学性能方面表现出了很强的韧性和强度。
由于其结构中存在氧元素的影响，使其结构变得比石墨烯更加松散，因此在机械性能方面，其比石墨烯更具有优势。
此外，氧化石墨烯还具有极高的拉伸强度和弹性模量，是一种非常优秀的机械材料。
3、化学性能氧化石墨烯在化学性质方面也表现出了非常出色的可能性。
具有高度制备成分和化学反应可控性的优势，如能够形成混合材料、催化剂载体、吸附剂等一系列的应用。
此外，由于存在羧酸官能团，使其可作为一种改性剂，可提高材料表面的吸水性和生物相容性，因而在生物医药领域中也具有广泛的应用前景。
三、应用领域氧化石墨烯具有多种优异的材料性能，可以广泛地应用于各个领域，下面列举部分应用领域。
1、能源领域氧化石墨烯在能源领域中有着广泛的应用，如用于制备柔性电池、太阳能电池等。
氧化石墨烯的制备及电性能研究
氧化石墨烯的制备及电性能研究1. 概述氧化石墨烯是一种有机功能材料，具有优良的电性能和化学稳定性，可用于超级电容器、锂离子电池等领域。
本文将介绍氧化石墨烯的制备方法和电性能研究进展。
2. 氧化石墨烯的制备氧化石墨烯的制备方法有化学氧化法、热氧化法等。
其中化学氧化法是最常用的方法。
化学氧化法的原理是通过强氧化剂来氧化石墨烯表面的碳原子，形成氧化石墨烯。
一般选用的氧化剂有硝酸、硫酸、过氧化氢等。
以硝酸为例，其反应式为：C + 6HNO3 → C(NO2)2 + 2CO2 + 4H2O + 2NO2C(NO2)2 + 3HNO3 → 2CO2 + 4NO2 + 3H2O制备过程中需要先将石墨烯与氧化剂混合，然后在温度和时间的控制下进行反应。
反应过程中还需加入还原剂如羟胺等，以消除氧化剂的副反应。
3. 氧化石墨烯的电性能研究氧化石墨烯的电性能主要包括电导率、电容等，其性质由制备方法和结构决定。
3.1 电导率氧化石墨烯的电导率较低，但可以通过还原反应得到还原石墨烯，使其电导率增强。
还原反应一般采用高温还原法、化学还原法等。
以化学还原法为例，需要引入还原剂如氢气、氢化钠等，反应式为：nCO + nH2 → CnH2n + nH2O还原后的石墨烯电导率可达到金属的水平，可作为导电性能优良的电极材料。
3.2 电容氧化石墨烯的电容主要包括电化学电容和双层电容。
电化学电容指的是在电解液中利用氧化石墨烯表面的官能团和电离液体之间的相互作用来存储电荷的现象，该电容的特点是容量大、充放电速度快、循环寿命长。
双层电容指的是在氧化石墨烯表面形成一个双层电位差，使其具有储能的能力，该电容的特点是充放电速率快、能量密度高。
4. 应用前景氧化石墨烯具有优良的电性能和化学稳定性，可用于多种领域。
在电池领域，氧化石墨烯的导电性能可提高锂离子电池的性能；在超级电容器领域，氧化石墨烯的电容可使超级电容器具有高能量密度；在传感器领域，氧化石墨烯能够通过改变电性能来感知环境变化；在生物医学领域，氧化石墨烯可用作药物载体或医用材料。
探析石墨烯的表面改性及其在涂层中的应用
探析石墨烯的表面改性及其在涂层中的应用石墨烯是由碳原子构成的二维晶体材料，其具有独特的物理和化学性质，因此在科学研究和工业应用中引起了广泛的关注。
石墨烯的表面改性是指通过对石墨烯表面进行化学修饰或物理处理，改变其表面性质和功能。
石墨烯的表面改性主要包括化学修饰和物理处理两种方法。
化学修饰是利用化学反应将分子或原子与石墨烯表面进行连接或覆盖，改变其表面性质和功能。
常用的化学修饰方法有氧化、还原、硝化等。
通过氧化可以在石墨烯表面引入羟基或羧基，使其具有良好的亲水性，从而提高石墨烯在涂层材料中的分散性和润湿性。
化学修饰还可以引入活性基团，使石墨烯具有更多的官能团，进而与其他物质发生化学反应，实现多种功能的引入。
物理处理是通过物理手段改变石墨烯表面的形貌和结构，从而改变其表面性质和功能。
常用的物理处理方法有热处理、等离子体处理等。
通过高温热处理可以使石墨烯表面形成缺陷和杂质，从而增加石墨烯的化学反应活性和催化性能。
等离子体处理可以在石墨烯表面引入氨基、羟基等官能团，增加其在涂层中的粘附性和耐久性。
石墨烯的表面改性在涂层中具有广泛的应用前景。
石墨烯具有极高的比表面积和导电性，可以增加涂层的阻隔性能和导电性能。
石墨烯具有优异的机械性能和化学稳定性，可以提高涂层的硬度和耐腐蚀性。
石墨烯还具有良好的光学性质和热导性能，可以改善涂层的透明性和导热性能。
石墨烯在涂层中的应用主要涉及领域包括电子器件、太阳能电池、防腐涂料等。
石墨烯可以作为电子器件的导电层，提高电子器件的导电性能和稳定性。
石墨烯可以作为太阳能电池的透明导电层，提高太阳能电池的能量转化效率。
石墨烯还可以用于制备具有优异防腐性能的涂料，提高金属材料的耐腐蚀性和保护性。
石墨烯的表面改性可以通过化学修饰和物理处理两种方法实现，其在涂层材料中具有广泛的应用潜力。
随着对石墨烯材料性质的深入研究和技术的不断突破，石墨烯涂层材料将会有更广泛的应用前景。
氧化石墨烯增强的高分子复合材料的研究
氧化石墨烯增强的高分子复合材料的研究氧化石墨烯增强的高分子复合材料是当今材料科学领域备受关注的研究方向之一。
它结合了高分子材料和石墨烯的优点，具有优异的力学性能和热导率，因此在诸多领域都有着广泛的应用前景。
首先，让我们来了解一下氧化石墨烯。
石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有超高的机械强度和导电性能。
而氧化石墨烯是在石墨烯上引入氧原子后形成的材料。
氧化石墨烯具有高度的化学稳定性和良好的分散性，能够与高分子材料充分接触并形成复合材料。
然而，单独的高分子材料往往具有较低的力学性能，无法满足某些特殊需求。
因此，研究人员开始将氧化石墨烯引入高分子材料中，以期望从中得到增强的性能。
通过将氧化石墨烯纳入高分子基体中，可以有效提高材料的力学强度、刚度和耐热性能。
在制备氧化石墨烯增强的高分子复合材料时，研究人员通常采用不同的方法。
一种常见的方法是机械搅拌法。
该方法首先将氧化石墨烯分散在适当的溶剂中，然后与高分子基体进行搅拌。
通过搅拌使得氧化石墨烯均匀分散于高分子基体中，从而增强材料的性能。
除了机械搅拌法，还有其他方法可以制备氧化石墨烯增强的高分子复合材料，例如原位聚合法和柔性基质法。
这些方法在不同的应用领域中发挥了重要的作用。
例如，在航空航天领域，研发出了氧化石墨烯增强的高分子复合材料，用于制备轻质高强度的飞机结构材料。
在电子器件领域，氧化石墨烯增强的高分子复合材料因其导电性能被广泛应用于制备柔性电子器件。
此外，氧化石墨烯不仅可以用于增强高分子材料的力学性能，还可用于提高材料的导热性能。
石墨烯具有极高的热导率，因此将其引入高分子材料中可以显著提高材料的热导率。
对于一些需要散热的应用，如电子器件、电池等领域，氧化石墨烯增强的高分子复合材料具有巨大的潜力。
总之，氧化石墨烯增强的高分子复合材料是一种非常有前景的研究方向。
它结合了高分子材料的可塑性和氧化石墨烯的优异性能，具有广阔的应用前景。
随着研究的不断深入，相信这种复合材料将在各个领域中发挥重要作用，并为我们的生活带来更多的便利和创新。
聚氯乙烯改性研究
聚氯乙烯改性研究聚氯乙烯（PVC）是一种常见的塑料材料，由于其良好的物理性质和化学性质，在广泛的应用中起着重要作用。
然而，PVC材料也存在一些缺点，如脆性、低耐热性和易燃性等，限制了其在一些领域的应用。
因此，研究人员一直致力于改性PVC，以提高其性能，拓展其应用范围。
改性PVC主要通过添加一些特定的添加剂或通过物理或化学方法来改变PVC材料的特性。
下面将介绍几种常用的改性方法。
1.增塑剂改性增塑剂是改性PVC最常见的方法之一、通常，PVC是一种硬质塑料，但通过添加增塑剂，可以使其变得柔软和可塑性增加。
常用的增塑剂有酯类、磺酸酯类和酚醛类等。
增塑剂的作用是在PVC聚合过程中扩散到PVC 分子链中，并与PVC分子链形成物理交联或空间体积效应，从而减小分子间的相互作用力，提高PVC的柔软性和延展性。
2.聚合物合金改性将PVC与其他聚合物进行混合，形成聚合物合金，也可以改善PVC的性能。
将不同聚合物混合可以产生相互作用，并改变PVC的性能。
例如，将PVC与丙烯酸酯类共聚可以提高PVC的耐候性和热稳定性。
3.引入填料改性通过在PVC中添加填料可以改善其一些性能。
常用的填料有无机填料（如氧化锌、硅酸盐等）和有机填料（如纤维素、玻璃纤维等）。
填料可以增加PVC的硬度、强度和耐磨性，同时减少成本。
4.化学交联改性通过化学交联可以提高PVC材料的耐热性和耐化学腐蚀性。
常见的化学交联方法有辐照交联和化学交联剂引发的交联。
辐照交联是指将PVC暴露在辐射源下，通过辐射诱导产生自由基从而引发交联反应。
化学交联剂引发的交联是通过在PVC中添加化学交联剂，经热处理引发交联反应。
5.表面改性通过改变PVC材料的表面性质，可以改善其粘附性、润滑性和耐腐蚀性等。
表面改性方法包括耐候性和抗紫外线改性、等离子体处理、涂层改性等。
综上所述，聚氯乙烯（PVC）的改性研究主要通过增塑剂、聚合物合金、填料、化学交联和表面改性等方法来改善其性能。
石墨烯在聚合物改性中的研究进展
石墨烯在聚合物改性中的研究进展石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶格结构材料，具有优异的导电性、热导性和机械性能，因此被广泛应用于各种领域。
在聚合物领域，石墨烯的引入可以显著改善聚合物的性能，提高其导电性、热导性和力学性能，因此受到了广泛的关注。
本文将就石墨烯在聚合物改性中的研究进展进行探讨。
一、石墨烯在聚合物中的引入方式石墨烯可以通过物理混合、化学修饰和共混等方式引入到聚合物中，其中物理混合是最为简单的方式，即将石墨烯与聚合物机械混合。
化学修饰是将石墨烯表面进行功能化处理，增强其与聚合物的相容性。
共混是将石墨烯与聚合物在一定条件下共同溶解，形成均匀的混合体系。
不同的引入方式会对聚合物的性能产生不同的影响，因此需要根据具体的应用要求选择合适的引入方式。
二、石墨烯对聚合物性能的影响1.导电性能石墨烯具有优异的热导性能，可以高效传递热量。
在聚合物中引入石墨烯可以提高聚合物的热导性能，改善其对热的传导和散热能力。
这对于一些特殊工程塑料和高性能复合材料的应用具有重要意义。
3.力学性能石墨烯具有优异的力学性能，具有很高的拉伸强度和模量。
在聚合物中引入石墨烯可以显著提高聚合物的强度和刚度，改善其耐热性和耐磨性。
石墨烯的引入可以大大拓展聚合物的应用领域，使其在汽车、航空航天等高端领域得到更广泛的应用。
在石墨烯与聚合物复合材料中，石墨烯与聚合物的相容性是影响材料性能的关键因素。
研究表明，通过对石墨烯进行表面改性处理，可以增强其与聚合物的相容性，提高两者间的相互作用力，从而获得更好的复合材料性能。
石墨烯的表面处理技术对于提高石墨烯与聚合物的相容性具有重要意义。
石墨烯与聚合物复合材料已经在许多领域得到了应用，例如电子器件、导电材料、航空航天材料等。
石墨烯聚合物复合材料在导电材料领域有着广阔的应用前景，可以用于制备柔性电子器件、传感器、导电塑料等产品。
石墨烯聚合物复合材料在汽车和航空航天材料领域也有着巨大的潜力，可以提高材料的轻量化、加工性能和耐热性能。
石墨烯化学改性及其应用研究
石墨烯化学改性及其应用研究石墨烯是一种由碳原子构成的平面六角形结构的材料，它具有很高的机械强度、热导率和导电率，被认为是一种前景广阔的新型材料。
然而，石墨烯的应用受到其在化学稳定性和生物相容性方面的限制。
为了解决这些问题，石墨烯化学改性被广泛研究。
一、石墨烯化学改性方法石墨烯的化学稳定性可以通过在其表面引入化学官能团来增强。
通常使用的方法有氧化、烷基化和芳基化等。
1. 氧化改性：氧化是最常用的化学改性方法之一，可以通过暴露石墨烯在有机溶剂和强氧化剂下，例如硝酸和过氧化氢，来引入氧化官能团。
氧化石墨烯（GO）的羟基、羧基和酮基等官能团可以提高其在水中的分散性，并可用于制备复合材料和高性能纳米电子器件。
2. 烷基化改性：烷基化是通过与自由基或亲电试剂反应来在石墨烯表面引入烷基官能团。
例如，用溴代烷或卤代乙酸盐可以在石墨烯表面引入烷基官能团，增加了其与有机分子的相容性。
3. 芳基化改性：芳基化包括用芳香族化合物进行反应或热解。
通过用过渡金属催化剂催化石墨烯和芳香族化合物的反应，可以在石墨烯表面引入芳基官能团，增加其化学反应性和电学性质。
二、石墨烯化学改性应用的研究进展通过石墨烯化学改性，可以实现对其物理和化学性质的精确调控，从而扩大其应用范围。
1. 生物医学应用研究石墨烯化学改性后的材料具有更好的生物相容性和生物可降解性。
例如，氧化石墨烯经过PEG化改性后可以在体内通过肝脏进行有效降解。
将石墨烯氧化物与生物大分子（如DNA、蛋白质）进行配合，可以用于有效地传递DNA和制备纳米载药系统，具有很好的药物控释效果。
2. 电子和储能应用研究石墨烯经过化学改性后可以用于制备新型的电子和储能器件。
例如，将石墨烯氧化物与其他功能性纳米材料（如金属纳米粒子和碳纳米管）进行配合，制备出复合材料，可用于电池、超级电容器和光电催化剂等领域。
同时，将石墨烯表面修饰具有机功能分子可以增强其在电路中的性能和稳定性。
3. 其他应用研究石墨烯经过化学改性之后，还可以用于各种领域。
氧化石墨烯的电化学性能研究
氧化石墨烯的电化学性能研究氧化石墨烯是一种石墨烯的氧化物，具有独特的电化学性能，对于储能与传感器等领域具有重要的应用前景。
本文将探讨氧化石墨烯的电化学性能研究，并对其应用进行讨论。
首先，氧化石墨烯具有很高的电子迁移率和导电性能。
由于石墨烯的单层结构和π共轭等特点，氧化石墨烯在氧化过程中保留了石墨烯的导电性质。
研究表明，氧化石墨烯的电子迁移率约为10000 cm^2V^(-1)s^(-1)，是其他碳基材料的十几到几百倍。
这使得氧化石墨烯在电子器件领域具有广阔的应用前景，如柔性显示器、有机太阳能电池等。
其次，氧化石墨烯具有良好的储能性能。
研究发现，氧化石墨烯具有较高的比表面积和丰富的官能团。
这些特点使得氧化石墨烯作为电容器电极材料具有较高的电容量和较低的内阻。
同时，氧化石墨烯还能够与锂等离子体发生化学反应，形成锂离子储能材料，具有较高的充放电容量和较长的循环寿命。
这使得氧化石墨烯在储能领域有着广泛的应用前景，如锂离子电池和超级电容器等。
此外，氧化石墨烯还具有优异的传感性能。
由于氧化石墨烯的大量官能团和高比表面积，它能够与许多分子发生作用，形成有效的传感器。
研究表明，氧化石墨烯可以用于检测气体、离子和生物分子等，并具有高灵敏度和高选择性。
例如，它可以用作生物传感器，用于检测DNA、蛋白质和细胞等生物分子，具有很高的应用潜力。
最后，虽然氧化石墨烯具有很多优异的电化学性能，但仍然存在一些挑战。
首先，氧化石墨烯的合成方法多样，但仍然面临着较高的成本和复杂的操作。
其次，氧化石墨烯的稳定性相对较差，容易在长时间使用中发生结构变化和降解。
此外，氧化石墨烯还面临制备大规模材料和与其他材料的界面相容性等问题。
综上所述，氧化石墨烯作为一种具有独特电化学性能的材料，对于储能与传感器等领域具有重要的应用前景。
然而，目前仍需要进一步的研究来解决其合成方法、稳定性和大规模制备等问题。
相信随着科学技术的不断发展，氧化石墨烯将在未来取得更多的突破，为我们的生活带来更多的便利。
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氧化石墨烯改性PVC的性能研究摘要通过共混方法制备了分散均匀的聚氯乙烯（PVC）/氧化石墨烯（GO）复合材料，研究了材料的力学性能、热稳定性能、导电性能。
结果表明，微量GO能较大幅度提高PVC的拉伸强度，且保持较高的断裂伸长率；添加GO还能提高PVC的起始分解温度、最大分解温度以及PVC的成碳量。
关键词：聚氯乙烯；氧化石墨烯；改性石墨烯(Graphene，又称单层石墨或二维石墨，图1所示)是单原子厚度的呈二维蜂窝状排列的碳原子晶体，被认为是富勒烯、碳纳米管和石墨（图2所示）的基本结构单元[1]。
在石墨烯中，碳原子以sp2杂化轨道与其它原子通过强σ键相连接，这些高强度的σ键使石墨烯具有优异的结构钢性，平行片层方向具有很高的强度。
碳原子有四个价电子，这样每个碳原子都贡献一个未成键π电子，这些π电子在同一平面层碳原子的上下形成大π键，进而形成垂直于石墨烯片层的互相平行的π轨道，这种离域π电子在碳网平面内可以自由流动，类似自由电子，因此在石墨烯面内具有类似于金属的导电性和导热性，它的抗磁性也十分明显。
因其特殊结构石墨烯具有高的比表面积[2] ，良好的力学和电学性能。
石墨烯中载流子具有弹道输运特性，室温下载流子的平均自由程和相干长度达到微米量级，迁移率(200000 cm2／Vs)大约是硅的100倍，有利于制造更小的快速转换信号的晶体管[3-5]，因其一系列优异的性质，引起科技工作者的极大兴趣。
图1 石墨烯基本结构示意图图2 单层石墨烯及其派生物石墨烯丰富和奇特的物理化学性质，这使人们联想到石墨烯衍生物是否也具备如此的优异性能。
因此，多种具有不同性能的石墨烯衍生物也逐步被发现，其中包括氧化石墨烯(grapheme oxide) [6],,反磁性半氢化石墨烯（graphone）[7],和半导体氢化石墨烯（graphane）[8]等等。
在这些物质中氧化石墨烯以其低廉的制备成本，高度的可加工性能，在多个领域的应用都有所涉及。
而氧化石墨烯由于其特殊的性质和结构，成为制备石墨烯和基于石墨烯复合材料的理想前驱体。
氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米，因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。
氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。
氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性。
其结构如图3所示：图3氧化石墨烯的结构由于石墨烯及氧化石墨烯各自的结构和性能上的优缺点，以这两者为基底制备出性能更加优异的复合材料就成为各国研究人员的研究热点，在多个领域都展现出广阔的应用前景。
无论是聚合物基纳米复合材料，有机小分子休士顿纳米复合材料还是金属和金属氧化物纳米复合材料方面的发展都十分迅速。
例如，将氧化石墨烯与到点聚合物复合，可形成网络缔合结构，进而提高聚合物的耐热性和导电性能，使其在电池，超级电容器等领域具有较高的应用价值。
若利用石墨烯及氧化石墨烯为载体负载纳米粒子，可以提高复合材料的耐老化性、催化剂、功能性、信息存储性等性能，进一步拓展了这些粒子在生物医药、催化、超级电容器、传感器、储氢等领域的应用。
随着电子技术的发展和人们对抗静电和导电高分子材料需求量的不断扩大，具有一定导电性能的高分子材料越来越受到人们的青睐。
电极材料(抗静电材料和电磁屏蔽材料等均需要高分子材料具有一定的导电性能）[9-10] ，而PVC具有较高的力学性能，良好的耐化学腐蚀性和阻燃性等特性，且价格低廉，原料来源广泛，在工业生产中得以广泛应用，但PVC表面电阻高（达1014～1017Ω），导电能力差，表面极易因摩擦而积聚静电荷，当静电荷积聚到一定程度时便发生火花放电，进而会导致可燃气体的燃烧、爆炸以及电子元器件的失灵。
如果赋予PVC 抗静电性，在煤矿、石油、化工、纺织、危险品仓库、电子及无线通讯、半导体工业等领域，PVC可以替代部分对力学性能及耐热性要求不高的抗静电材料，用作抗静电的板材、管材、传送带、设备罩等，对降低生产成本、提高生产效益具有重要的意义[11-12]。
1 实验部分1.1主要原材料PVC树脂（SG-1000）、硬脂酸、石蜡、邻苯二甲酸二辛脂(DOP)、稀土复合铅均为市售天然石墨粉、浓硫酸(95%~98%)、高锰酸钾、硝酸钠、双氧水(≥30%)、盐酸(36%-38%)、丙酮(≥99.5%)等均为分析纯。
1.2主要仪器设备高速搅拌机SHR-10A 江苏白熊机械有限公司；开放式炼塑机XSK-160 常州市东南橡塑机械厂；电热恒温鼓风干燥机DHG-9245 上海一恒科学仪器有限公司；万能材料试验机CMT5105 深圳新三思材料检测有限公司；介温非标准测试系统安捷伦科技有限公司数控超声波清洗器KQ3200DA 昆山市超声仪器有限公司X射线粉末衍射仪D8 ADV ANCE 德国布鲁克公司高速台式冷冻离心机TGL-20M 湘仪离心机仪器有限公司集热式搅拌器DF-101S 金坛市新航仪器厂磁力搅拌器78HW-1 金坛市岸头良友实验仪器厂同步热分析仪NETZSCH STA449C傅里叶（FT-IR）光谱仪Nicolet IR 100冲片机XCS-200；压片机自制；1.3试样制备用Hummers方法制备氧化石墨烯；用丙酮溶解，经超声震荡后得分散均匀的溶液。
将PVC与不同比例的氧化石墨烯混合均匀后塑炼，压片，制样，然后进行性能测试。
配方设计如表1-1所示。
表1-1 配方设计2．氧化石墨烯的表征2.1.1 FTIR表征傅利叶红外(FTIR)分析是阐明有机分子结构，特别是鉴别官能团的有力手段。
测试样品制备方法是将取天然鳞片石墨和GO置于60℃的真空干燥的箱内干燥48h，采用KBr压片法，取1-2mg试样与200mg纯KBr在红外灯照射下研细混匀，采用透射模式在波长4000-400cm-1。
2.1.2 XRD表征X射线衍射是利用X射线在晶体上产生的衍射现象，从分子水平上分析物质的内部结晶状态。
用D8 Advance X射线粉末衍射仪测试天然氧化前后层间距的情况。
由于本实验采用的是粉末衍射法，故测试先对样品进行预处理，将其在研钵中研细后测试，实验条件:靶材为Cu靶，长细焦斑为0.4×12mm，管电压为36kV，管电流为20mA，扫描角度5-50°，扫描速度6°/min。
2.2.3结果与讨论用XRD和FTIR表征Hummmers法制备的GO的结构，结果如图4、图5所示。
图4中的天然石墨的特征峰在2θ=26.60°，根据布拉格方程2dsinθ=nλ，带入计算出天然石墨的层间距为0.334nm，其中n=1，λ=0.154nm；氧化石墨烯特征峰值在2θ=8.52°，氧化石墨烯的层间距为0.8794nm，该值略高于文献报道【16】。
这可能是当石墨氧化之后，氧化程度有所不同，碳层间插入了羟基、环氧基等官能团或离子【12~14】，其层间距明显增大。
图4 天然石墨和氧化石墨烯的X射线衍射图谱图5 天然石墨和GO的红外谱图图5给出了天然石墨和GO的FTIR图谱，从天然石墨曲线可以看出，天然鳞片石墨的红外光谱图曲线较平滑，官能团的特征吸收峰都较弱，从GO曲线可以看出，1629cm-1处出现的较强的吸收峰为氧化石墨烯的C=O伸缩振动吸收峰；3430cm-1处出现的强的吸收峰是O-H伸缩振动吸收峰；1400cm-1处出现的较强的吸收峰为-OH变形振动吸收峰；1097cm-1处出现较强的吸收峰是C-O伸缩振动吸收峰868.26cm-1出现的弱的吸收峰是环氧基的伸缩振动吸收峰【22】。
C-OH( 1400cm-1)、C-O( 1097cm-1 )、C=O( 1629cm-1 )、-OH( 3430cm-1)等官能团的特征吸收峰，这些含氧基团的存在说明石墨已经被氧化，能增强与PVC极性分子链的相互作用，且这些极性基团特别是表面羟基的存在，使氧化石墨和氧化石墨烯很容易与水分子形成氢键，进而解释了氧化石墨及氧化石墨烯具有良好亲水性的原因。
在1623cm-1处为吸附在氧化石墨层间的水的变形振动，说明氧化石墨烯中仍残留少量的水分子，这也与氧化石墨烯不可能完全干燥相吻【5】不知道是否应该保留3.PVC/GO复合材料力学性能：PVC/GO纳米复合材料(C)的X射线衍射图谱与纯PVC(D)的类似,为无定型的衍射曲线,并没有出现氧化石墨烯(B)的特征吸收峰,这个结果表明,用溶液混合法能使GO完全剥离均匀分散在PVC中,呈无序排列,从样品外观也可以看出,所有的PVC/GO纳米复合材料样品的色泽和透明度均与纯PVC样品类似.图6 氧化石墨烯/ PVC拉伸强度关系曲线图7 氧化石墨烯/ PVC断裂伸长率关系曲线图6为不同配比PVC/GO的拉伸强度关系曲线。
纯PVC的拉伸强度为19.91MPa。
当氧化石墨烯质量分数为0.1%时，试样的拉伸强度为20.92MPa。
相比纯PVC提高了5.07%。
相应的，当氧化石墨烯分数为0.15%，0.25%，0.3%，0.35%和0.5%时，PVC薄片试件的拉伸强度分别为21.50MPa，22.24MPa， 22.39MPa，22.11MPa和21.96MPa，相比纯PVC分别提高了7.99%，11.70%，12.46%,11.05%，10.29%。
图7为PVC/GO的断裂伸长率关系曲线。
纯PVC薄片试件的断裂伸长率为210.57%。
当氧化石墨烯质量分数为0.1%时，PVC薄片试件的断裂伸长率为226.44%。
相比纯PVC提高了7.54%。
相应的，当氧化石墨烯的浓度增大时，其断裂伸长率也增大，当氧化石墨烯质量分数为0.15%，0.25%，0.3%，0.35%，0.5%时，PVC薄片试件的断裂伸长率分别为240.43%，235.77%，232.93%，223.92%，243.72%。
相比纯PVC分别提高了14.18%，11.97%，10.62%，6.34%，15.74%。
由于石墨烯本身具有二维平面结构，随着尺寸的增加其面积成倍增大，并且出现皱褶。
因此产生的总的作用力能够防止石墨烯层与层之间和石墨烯与基体材料之间界面滑移的发生，增强石墨烯与基体间的相互作用力，在拉伸试件时提高了载荷传递效率，从而提高复合材料的力学性能。
[1]当氧化石墨烯改性PVC时，氧化石墨烯能够均匀分布在PVC树脂基体中，氧化石墨烯表面活性官能团能够与PVC分子链中的极性基团形成一定程度的氢键作用，通过氢键的相互作用增强界面的黏附性；起到增强氧化石墨烯与聚合物之间的机械交联齿合作用，限制聚合物链的滑动，从而使得复合材料的拉伸强度及断裂伸长率得以提高。
又由于氧化石墨烯间有团聚现象，导致氧化石墨烯与PVC树脂基体间的接触面积减小、结合强度降低，当受到拉伸载荷时，团聚的氧化石墨烯间容易彼此相互滑移，使应力不能有效地传递到聚合物基体分子上，同时团聚的氧化石墨烯使得PVC分子链间距增大，分子间作用力降低，导致抵抗变形的能力降低，因而复合材料的拉伸强度呈略有降低的趋势.4.PVC/GO复合材料的热稳定性研究4.1.TGA表征热重分析法(TGA)是用来研究样品质量随温度变化的关系的方法，在测试材料稳定性方面尤为常用。