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长期以来，碳纳米材料一直被广泛应用于制备聚合物纳米复合材料。类似于碳纳米管(CNTs)，石墨烯在聚合物中因层与层之间的强兀。兀堆叠作用以及与聚合物基体界面不相容而容易发生团聚。制备石墨烯／聚合物复合材料相对较为困难，其主要原因是：石墨烯材料既不亲水也不亲油，且反应活性不高，从而使得对它进行改性比较困难，导致与各类聚合物材料的复合也比较困难。与此同时，大规模地生产无缺陷的石墨烯片层材料也是当今研究的一个难题。然而，对于氧化石墨烯的制备方法的研究已相对成熟，人们可以通过化学方法稳定地大量生产含有官能基团的氧化石墨烯材料。其中，在底面上主要是羟基和环氧基，而在底面边缘多为羧基。这些官能基团的存在，有利于我们对其进行化学改性或者制备其聚合物复合材料。因此，我们先利用氧化石墨烯与聚酰胺酸进行复合，再通过热酰亚胺化，使得聚酰胺酸转化为聚酰亚胺，同时其中的氧化石墨烯还原成为石墨烯，从而得到石墨烯／聚酰亚胺纳米复合薄膜。
1.3.1 石墨烯聚酰胺酸复合薄膜的制备
采用热酰亚胺化，将所得聚酰胺酸薄膜及氧化石墨烯／聚酰胺酸复合薄膜置于高温烘箱中，在80℃、100℃、200℃、300℃各恒温处理1小时，即得到聚酰胺酸薄膜及石墨烯／聚酰亚胺复合薄膜。