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石墨烯/导电聚合物具有比表面积大、导电性好、机械性强和热稳定性高等优点,在能量存储与转换器件、传感器、电子器件、太阳能电池和药物载体等领域具有广泛的应用,是纳米复合材料的研究热点。传统制备石墨烯/导电聚合物的方法具有可控性不高、氧化剂中残余离子难以去除及造成环境污染等缺点。本文利用氧化石墨烯(GO)作为化学氧化剂原位氧化聚合导电聚合物聚(3,4)乙撑二氧噻吩(PEDOT),制备了还原氧化石墨烯(RGO) /PEDOT复合材料,并研究复合材料的电化学性能和气敏性能。论文的主要研究内容如下:1、采用GO作为化学氧化剂和石墨烯前躯体材料,在水热环境中合成了RGO/PEDOT复合材料。利用紫外-可见光谱(UV-vis)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和光电子能谱(XPS)等方法对复合薄膜进行表征,研究结果表明:GO表面的含氧官能团有效催化了单体3,4乙撑二氧噻吩(EDOT),引发EDOT发生聚合,在RGO表面形成颗粒状的PEDOT,获得了一种被PEDOT包覆的片状复合结构。进一步的研究表明,与水热还原制备的纯RGO相比,复合材料中的RGO还原程度更高。2、结合测试及理论分析,提出一种基于氧化性官能团诱导引发自由基聚合的导电聚合物聚合机理,揭示了 RGO/PEDOT复合纳米材料的制备机理。认为GO中的羟基和环氧基可作为引发活性点,诱导EDOT单体成为初始自由基,GO的脱氧反应与EDOT的析氢反应相互促进,经历链引发、链增长和链终止过程,最终获得RGO/PEDOT复合材料。3、对比分析了 RGO和RGO/PEDOT作为电极薄膜的电化学性能。与纯RGO相比,当GO为6ml,EDOT单体为60μl时,RGO/EPDOT复合薄膜的储能特性得到明显提升,比电容最高达到33.10F/cm3(0.053A/cm3),远高于纯RGO(6.30F/cm3)比电容。4、测试了 RGO和RGO/PEDOT材料对NH3的敏感性能,结果表明RGO/PEDOT对NH3在2.5～20ppm低浓度范围内具有良好的线性响应特性,其线性拟合系数(R)为0.94847。并且RGO/PEDOT的敏感特性优于纯的RGO,这是由于RGO与PEDOT之间良好的协同效应,提高了复合薄膜的灵敏度。