福建省海洋传感功能材料重点实验室
Fujian Key Laboratory of Functional Marine Sensing Materials
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图1 非共价途径和共价途径制备碳纳米材料/共轭聚合物的机理图
碳纳米材料（石墨烯和碳纳米管）的?共轭结构决定了它们优异的物理和化学性质，包括电学、光学、机械和化学性质，在检测、生物医疗、能量存储和光电技术等领域具有广泛的应用前景。另一种具有?共轭体系的材料是共轭高分子，也在电化学、生物医疗和光电技术等领域具有重要应用,。近年来，碳纳米材料和共轭聚合物构成的复合材料一直受到人们的广泛关注，二者相似的共轭结构有助于两组分间的电子和能量传递，赋予了复合材料新的理化性质。此外，碳纳米材料/共轭聚合物复合材料的性能和应用范围与制备方法息息相关。
本工作系统地总结了近年来在碳纳米材料/共轭聚合物复合材料制备和应用领域取得的最新进展。从碳纳米材料/共轭聚合物制备方法出发，介绍了通过非共价和共价途径修饰碳纳米材料的方法（图1），同时介绍了复合材料的应用。通过非共价途径制备碳纳米材料/共轭聚合物复合材料主要是利用二者之间的静电作用力或p-p堆积作用，文章详细描述了溶液混合、层层自组装、原位聚合、电化学聚合等方法的制备过程。非共价途径在最大程度上保留了碳纳米材料的本征性质。共价途径制备碳纳米材料/共轭聚合物复合材料主要是利用碳纳米材料表面和共轭聚合物官能团之间的反应。根据实施方式的不同，可分为“grafting to”、“grafting through”、“grafting from”方法。共价途径显著地提高了复合材料的结构稳定性，将两组分紧密地接合在一起，有利于复合物中的电子/能量传递。因此，制备方法的选择取决于科研工作者对复合材料性能的预期及应用领域。然而，在碳纳米材料/共轭聚合物复合材料的制备中，对于有效设计两组分间的界面作用和保持碳纳米材料的表面结构特征仍然是一个较大的挑战，对于复合材料的介观/微观结构的有效利用亦有待深入研究。
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