石墨烯具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)及光學(xué)等性能，其本身結(jié)構(gòu)為正六邊形碳環(huán)在平面內(nèi)無限拓展延伸構(gòu)成具有穩(wěn)定的力學(xué)性能以及電學(xué)性能，石墨烯的強(qiáng)度可達(dá)鋼材強(qiáng)度的 100倍，硬度可與金剛石媲美石墨烯表面電子遷移率可達(dá)2×10五次方cm2/（V·S），遠(yuǎn)高于金屬銅的導(dǎo)電性，但是石墨烯極易團(tuán)聚，而且很難分散，如何解決呢？

（石墨烯分散劑）

為什么石墨烯難穩(wěn)定分散？

石墨烯二維材料的厚度只有幾個(gè)納米，具有納米材料顆粒之間高強(qiáng)的吸附性能，故很難被完全分散開，且由于純碳材料所固有的疏水性，使得石墨烯不能夠充分分散在其他材料中，這極大地限制了材料性能的發(fā)揮，因此如何將其分散成為石墨烯應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。

目前石墨烯的各類合成技術(shù)都已經(jīng)成熟，關(guān)鍵是石墨烯材料難以在其他基體中分散，是制約其大規(guī)模應(yīng)用的難點(diǎn)。沒有大規(guī)模應(yīng)用，石墨烯就沒有發(fā)展的動(dòng)力。為響應(yīng)國家環(huán)保的號(hào)召，這里主要介紹分散劑石墨烯在水性體系中的應(yīng)用及分散。介紹石墨烯分散劑類型對(duì)石墨烯水分散性的影響

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1.離子型表面活性劑對(duì)石墨烯分散性的影響

表面活性劑大體可分為離子型與非離子型，且離子型表面活性劑最為常見。例如：陰離子型表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉( SDBS） 在溶液中可以使石墨烯具有良好的分散性，但是陰離子表面活性劑在電解質(zhì)溶液中有不穩(wěn)定的缺點(diǎn)；對(duì)比多種離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑在酸性溶液與堿性溶液中的分散性能，結(jié)果表明，非離子型表面活性劑對(duì)溶液酸堿性并不是很敏感，如 Brij700的分散效果幾乎沒有變化，并且在分散劑摻量較高的情況下區(qū)別更小。相反，離子型表面活性劑表現(xiàn)出了對(duì)酸性較為敏感的特性，很多在堿性溶液中分散效果良好的分散劑，在酸性環(huán)境中幾乎沒有分散效果，其典型代表有 1芘丁酸、脫氧膽酸鈉、SDBS 等，在實(shí)際由石墨烯制備復(fù)合材料時(shí)，分散劑的選取與溶液的酸堿性關(guān)系很大。

2.非離子型表面活性劑對(duì)石墨烯分散性的影響

PVP是一種高分子聚合物，也是一種非離子表面活性劑，PVP作為石墨烯分散劑具有非常好的效果，當(dāng)PVP溶液為 10mg/ mL時(shí)，可分散石墨烯的濃度達(dá)到最大。該種分散劑可吸附于石墨烯表面，形成覆蓋層，從而阻止石墨烯之間發(fā)生接觸團(tuán)聚；該種分散劑對(duì)石墨烯在有機(jī)溶劑如 DMF、NMP、乙醇中的分散效果，結(jié)果表明，PVP在高溫約 100℃以及低 pH約為 2的條件下仍可使石墨烯溶液保持穩(wěn)定，相比于其他表面活性劑來說該活性劑具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，相對(duì)分子質(zhì)量越小的 PVP所具有分散效果越好。

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