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石墨烯和碳纳米管(CNT)由于其优异的物理和化学性能,成为目前研究的热点领域,但由于它们本身易团聚、亲水性差,限制了其在多个领域的应用。本文采用表面引发原子转移自由基聚合(ATRP)的方法分别在氧化石墨烯(GO)和碳纳米管的表面共价接枝聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基四氟硼酸铵(P[MATMA][BF4]),得到了表面带有正电荷而且可稳定分散在水溶液中的功能化石墨烯和碳纳米管,并初步研究了其对二氧化碳(C02)的吸附性能。红外光谱(FTIR)、热重(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)等分析测试结果表明聚离子液体(P[MATMA][BF4])已共价接枝到石墨烯和碳纳米管的表面。同时,ζ电位及溶解性能测试表明接枝聚离子液体之后的石墨烯和碳纳米管都可稳定分散在水溶液中,而且表面都带有正电荷；电导率测试表明接枝了聚离子液体之后的GO (GO-P[MATMA][BF4])导电性能并没有提高,而经过水合肼还原后,功能化的石墨烯(RGO-P[MATMA][BF4])的电导率比GO大3个数量级,但比没有经过改性直接还原的石墨烯(RGO)要低十倍左右。接枝了聚离子液体之后的碳纳米管(CNT-P[MATMA][BF4])的导电性能比纯的未接枝碳纳米管要差。CO2吸附实验结果表明,接枝了聚离子液体之后的GO和RGO对CO2的吸附性能比未改性的要好。研究发现,对于接枝了聚离子液体的碳纳米管,在常压下CNT-P[MATMA][BF4]的吸附性能要优于未接枝CNT,但其吸附量会随着温度的升高而降低；但是在不同压力下测试表明,当压力低于10bar时,CNT-P[MATMA][BF4]的吸附性能优于未接枝CNT,而压力高于10bar后,未接枝CNT的吸附性能反而优于CNT-P[MATMA][BF4]。