AM：石墨烯和氧化石墨烯在聚合物熔体中的聚集和分散的可控研究

控制石墨烯和氧化石墨烯（GO）相的结构对于其任何广泛的预期应用均具有重要意义：GO的薄膜或薄膜应用需要高度有序的纳米颗粒，复合材料需要分散的纳米颗粒，水凝胶需要三维多孔排列。

有鉴于此，英国伦敦大学学院Peter V. Coveney报道了采用多尺度模拟方法，结合粗晶（CG）和原子分子动力学，考察了化学成分（片状氧含量及其氧分布）对石墨烯和氧化石墨烯复合材料性能（形貌、层间距）的影响。

文章要点

1）以聚乙二醇(PEG)和聚乙烯醇(PVA)两种亲水性聚合物为例，研究了GO的热力学稳定形态及其分散机理。GO的自组装可以通过改变氧化程度来控制，氧化程度从石墨畴上的完全聚集到片层之间的聚合物双层的插层组装。

2）分散体的长期稳定性对于GO复合材料的许多商业应用极为重要。研究发现，对于任何程度的氧化，GO都不会以热力学平衡产物的形式分散在PVA中，而在PEG分散体中，高度氧化的GO具有热力学稳定性。

James L. Suter, et al, Principles Governing Control of Aggregation and Dispersion of Graphene and Graphene Oxide in Polymer Melts, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202003213

https://doi.org/10.1002/adma.202003213