改性氧化石墨烯-聚苯胺復合材料的制備及防腐性能改性氧化石墨烯/聚苯胺復合材料的制備及防腐性能

摘要：

隨著科技的不斷發展和人們對環境保護的重視，防腐材料的研究逐漸成為熱點。本研究以聚苯胺（PANI）為基體，通過改性氧化石墨烯（GO）的加入制備了一種改性氧化石墨烯/聚苯胺（GO/PANI）復合材料，并對其防腐性能進行了研究。結果表明，GO的引入顯著提高了復合材料的電導率和機械性能，并且具有良好的防腐性能。本研究為開發高性能防腐材料提供了新的思路。

關鍵詞：改性氧化石墨烯，聚苯胺，復合材料，防腐性能

1.引言

近年來，防腐材料在工業生產和日常生活中扮演著重要的角色。傳統的防腐材料往往存在使用壽命短、防護效果不理想等問題，因此開發高性能的防腐材料成為迫切需求。氧化石墨烯（GO）作為一種具有優異電子性能和化學穩定性的納米材料，被廣泛應用于各個領域。然而，GO在防腐材料中的應用受限于其高電阻率和機械性能較差的問題。因此，將GO與其他有機材料進行復合改性，以提高復合材料的電導率和力學性能，并同時具備優異的防腐性能，成為近年來的研究重點。

2.實驗部分

2.1材料的制備

2.1.1GO的制備

采用改進的Hummers法制備GO。首先將天然石墨加入濃硫酸中，并攪拌30分鐘。然后緩慢加入高錳酸鉀，并繼續攪拌1小時。接下來將混合溶液稀釋至10倍，加入冰浴中，并緩慢滴加稀磷酸。最后用10%HCl溶液洗滌過濾得到GO。

2.1.2GO/PANI復合材料的制備

將得到的GO與聚苯胺（PANI）按照一定比例混合，并在溶劑中攪拌2小時使其均勻分散。隨后將混合物轉移到模具中，用真空烘箱進行干燥，最后得到GO/PANI復合材料。

2.2防腐性能測試

采用電化學阻抗譜（EIS）技術對GO/PANI復合材料的防腐性能進行評估。將復合材料制備成電極，并將其浸泡在含有NaCl的腐蝕介質中，通過測量電流和電位變化來研究復合材料的防腐蝕性能。

3.結果與討論

3.1GO/PANI復合材料的表征

通過掃描電鏡觀察復合材料表面的形貌，可以看到GO均勻地分散在PANI的基體中。這種均勻分散有助于提高復合材料的電導率。

3.2防腐性能測試結果

EIS結果顯示，GO/PANI復合材料具有較低的電阻值和較大的電容值，表明其良好的防腐性能。這可以歸因于GO的引入提高了復合材料的電導率和阻抗。

4.結論

本研究成功制備了一種改性氧化石墨烯/聚苯胺復合材料，并研究了其防腐性能。結果表明，GO的引入顯著提高了復合材料的電導率和機械性能，并且具有良好的防腐性能。本研究為開發高性能防腐材料提供了新的思路。然而，目前的研究還存在一些問題，如GO的合成方法和復合材料的制備工藝可以進一步優化。未來的研究可以考慮進一步探索GO/PANI復合材料的應用范圍，以及尋找其他材料的復合改性方法，以獲得更好的防腐性能本研究成功制備了一種改性氧化石墨烯/聚苯胺復合材料，并通過電化學阻抗譜（EIS）技術評估了其防腐性能。結果顯示，該復合材料具有良好的防腐性能，其低電阻值和高電容值表明其有效抑制了腐蝕反應。這可以歸因于氧化石墨烯（GO）的引入，提高了復合材料的電導率和阻抗。因此，GO/PANI復合材料具有潛力成為高性能防腐材料的候選者。然而，目前的研究還需要進一步優化