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   石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道形成的二維平面碳材料，自被發(fā)現(xiàn)以來，就因其優(yōu)異的導電、導熱和機械性能而引起了科學家的廣泛關注。將石墨烯作為一種碳填充劑均勻分散于高分子材料中，被認為是一種制備高性能聚合物復合材料的有效方法。然而，由于石墨烯較高的比表面積和片層之間強烈的范德華作用力，它在大多數(shù)高分子聚合物體系中都表現(xiàn)出較差的分散性，以至于石墨烯本身優(yōu)異的綜合性能難以體現(xiàn)。因此，如何通過簡單可行的改性方法將石墨烯穩(wěn)定、均勻地分散在聚合物體系中顯得至關重要。

   最近，中科院寧波材料所高分子事業(yè)部生物基高分子材料團隊在劉小青研究員和朱錦研究員的帶領下，以可再生的沒食子酸為原料合成了一種新型的生物基環(huán)氧單體。研究發(fā)現(xiàn)，由于化學結構特殊，該環(huán)氧單體在超聲波的作用下，可以通過π-π相互作用緊密的吸附在石墨烯片層表面，從而使其均勻、穩(wěn)定地分散于有機溶劑之中。在此基礎上，研究人員又將上述改性石墨烯加入商業(yè)化雙酚A類環(huán)氧樹脂中，制備得到了一種導電性和導熱性優(yōu)異的石墨烯/環(huán)氧樹脂復合材料。結果表明，基于沒食子酸的環(huán)氧單體既可以起到均勻分散石墨烯的作用，同時也可以有效改善石墨烯與環(huán)氧樹脂基體的界面相互作用，是一種高效的石墨烯改性劑和分散劑。相關結果發(fā)表在英國皇家化學學會（RSC）主辦的著名學術期刊Journal of Materials Chemistry A上（DOI:10.1039/C3TA01700A）。授權國家發(fā)明專利1項（ZL 201110118776.X）

   該項研究工作得到了寧波材料所所長基金（Y00233QF08，基于單寧酸的環(huán)氧樹脂的合成）和寧波市自然科學基金（2011A610127）的支持。

單寧酸合成環(huán)氧單體改性石墨烯及復合材料示意圖

石墨烯(Graphene)及單寧酸環(huán)氧單體改性石墨烯（GA-II/graphene）在溶液中拉曼光譜

石墨烯/環(huán)氧樹脂復合材料導電性能表征