先通過γ-氨丙基三乙氧基硅烷（ＫＨ-５５０）與氧化石墨反應(yīng)得到改性氧化石墨， 再經(jīng)水合肼還原制備了改性石墨烯．未烘干的改性石墨烯經(jīng)超聲處理后， 可穩(wěn)定分散于體積比為９∶１的N，N-二甲基甲酰胺／水或丙酮／水的混合溶液中， 而且在N，N-二甲基甲酰胺／水體系中超聲得到的改性石墨烯分散液可在乙醇、丙酮中
穩(wěn)定存在．采用紅外光譜、Ｘ 光電子能譜及Ｘ 射線衍射分析等手段研究了ＫＨ-５５０ 改性氧化石墨及石墨烯的結(jié)構(gòu)．結(jié)果表明， ＫＨ-５５０ 上的氨基與氧化石墨的羧基反應(yīng)生成了酰胺鍵， 與環(huán)氧基發(fā)生了加成反應(yīng)， 干燥的改性石墨烯層間通過Ｓｉ—Ｏ—Ｓｉ 鍵連接在一起．
石墨烯具有二維晶體結(jié)構(gòu)特殊、質(zhì)量輕且比表面積大等優(yōu)點［１］ ， 不僅擁有優(yōu)異的電學(xué)性能［２］ 、導(dǎo)熱性能［３］ 和機械強度［４］ ， 而且還具有一些獨特的性能， 如量子霍爾效應(yīng)和量子隧穿效應(yīng)［５］ 等．石墨烯的重要用途之一是可以用來制備高性能的納米復(fù)合材料［６ ～１２］ ， 但石墨烯既不親水也不親油， 加之化學(xué)反應(yīng)惰性都阻礙了它的應(yīng)用．因而制備可穩(wěn)定分散于某種溶液中的石墨烯將大大促進其應(yīng)用與發(fā)展．Ｓｉ 等［１３］ 通過引入苯磺酸基團得到了水溶性的改性石墨烯， 這種石墨烯可穩(wěn)定分散于ｐＨ 為３ ～１０的水中．Ｐａｒｋ 等［１４］ 在體積比為９∶１的N，N-二甲基甲酰胺／水混合溶液中用水合肼還原氧化石墨， 得到可穩(wěn)定分散于上述混合溶液中的未改性的石墨烯， 這種分散液還可分散于乙醇、丙酮等有機溶劑中．由γ-氨丙基三乙氧基硅烷（ＫＨ-５５０）處理過的二氧化硅和碳酸鈣納米材料與硅橡膠有良好的相容性和補強性能， 而ＫＨ-５５０ 分子上的氨烴基又可與環(huán)氧基發(fā)生加成反應(yīng)， 與羧酸及其衍生物反應(yīng)得到酰胺．基于此， 本文根據(jù)氧化石墨的分子結(jié)構(gòu)特點， 以ＫＨ-５５０ 作為改性劑， 獲得了可穩(wěn)定分散于多種溶液中的硅烷改性石墨烯．并采用傅里葉變換紅外光譜、Ｘ 射線衍射分析和Ｘ 光電子能譜等手段對可分散的改性石墨烯的結(jié)構(gòu)進行了分析．
本文制備的ＫＨ-５５０ 改性的石墨烯可穩(wěn)定分散于體積比為９∶１的N，N-二甲基甲酰胺／水和丙酮／水的混合溶液中， 而且在N，N-二甲基甲酰胺／水中超聲得到的改性石墨烯分散液可在乙醇和丙酮中穩(wěn)定存在．在改性過程中， ＫＨ-５５０ 中的氨基與氧化石墨上的羧基反應(yīng)生成了酰胺鍵， 與環(huán)氧基發(fā)生了加成反應(yīng)．烷氧基的水解縮合使得干燥后的改性氧化石墨和石墨烯層間通過Ｓｉ—Ｏ—Ｓｉ 鍵連接在一起．