羧基功能化石墨烯与壳聚糖复合膜的制备及性能研究

本研究论文发表在《功能高分子学报》(Journal of Functional Polymers)2011年第3期，标题为"羧基功能化石墨烯及其壳聚糖复合膜的制备与性能"，由宋秋生等人撰写，来自合肥工业大学化工学院。作者们采用Hummers法制备氧化石墨，这是一种经典的氧化方法，用于制备石墨烯的氧化物，然后通过化学分散技术成功地制备出含有羧基的功能化石墨烯。这种改性后的石墨烯具有特定的化学性质，使其在后续的复合材料制备中发挥重要作用。 通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)技术对制得的产品进行了表征，这两种分析方法有助于确定碳纳米材料的结构和官能团特征。羧基的存在表明石墨烯表面已经成功地引入了活性基团，这对于增强其与其他材料的交互性和功能性至关重要。 论文的核心部分是探讨了如何利用静电自组装技术将羧基功能化石墨烯与壳聚糖（CS）复合，形成复合膜。壳聚糖是一种天然多糖，具有生物相容性和优良的生物降解性，与石墨烯的结合可以赋予复合膜独特的性能。研究者探究了这种复合膜的荧光特性，显示其可能具备光电转换或荧光信号检测的能力，这对于潜在的应用如生物传感和光电子设备具有重要意义。 最后，研究人员将复合膜应用于玻璃碳电极的修饰，对葡萄糖的电催化氧化还原性能进行了研究。结果显示，这种修饰后的电极对于葡萄糖的电化学反应具有良好的催化效率，这意味着复合膜可能在生物传感器或者生物电化学分析等领域展现出优异的性能。 该研究不仅提供了羧基功能化石墨烯的制备方法，还展示了其与壳聚糖复合后在特定应用中的潜在优势，为功能性复合材料的设计和开发提供了新的思路和实验依据。同时，这项工作也推动了纳米材料在生物传感器和电化学领域的前沿研究。