超疏水石墨烯复合材料制备研究进展

林晓雪，张妍，张大帅，宋军军，李晨，张苏敏，孙天一，张小朋，石建军，史载锋，林强

(海南师范大学 化学与化工学院 海南省水污染治理与资源化重点实验室，海南 海口 571158)

石墨烯是一种由sp2杂化碳原子构成的单原子厚板，具有许多优异的性质，如优异的机械模量、高导热性和良好的热/化学稳定性。是一种完整的表面材料，其中几乎所有的原子都暴露在环境中，为建立对水-碳相互作用的基本认识和探索各种新的表面应用提供了可能。特别是，在合成(衬底上的外延/催化生长和天然石墨的化学剥)和功能化(共价和非共价表面修饰)方面的快速进展，使人们能够设计和制造具有不同功能的各种超疏水表面。一个理想的石墨烯纳米片是疏水的，然而，引入各种官能团或其他组分，如聚合物和无机纳米粒子(NPs)将显著改变其表面性质。可以提高它的输水能力成为超疏水石墨烯。

本文从讨论石墨烯表面的润湿性开始，综述了构建超疏水石墨烯基表面的新方法。介绍了最新的进展，包括采用浸涂法和表面功能化石墨烯，静电纺丝和化学气相沉积，并结合电化学沉积方法来构建超疏水表面。

1 石墨烯的润湿性

通过测试液滴在材料表面上的接触角(CA)和滑动角(SA)，可以判断表面的润湿性。CA通常用于描述表面润湿性的静态方面，而SA可以反映液滴在基底上的动态行为[1-3]。对于材料表面上的液滴，CA是指在三相接触线(TPCL)，如图1a所示。水滴的水CA(WCA)小于90°，当WCA大于90°在疏水性基底上。……