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제자리 화학중합을 통한 그래핀 옥사이드를포함하는 전도성 고분자 나노복합체의 제조와 특성 분석
정연준(Yeon Jun Jeong),문병철(Byung Chul Moon),장민채(Min Chae Jang),김양수(Yang Soo Kim) 한국고분자학회 2014 폴리머 Vol.38 No.2
그래핀옥사이드(GO)와 전도성 고분자(PPy, PANI, PEDOT)로 이루어진 나노복합체를 제자리 화학중합을 통하여 제조하였으며, 전도성 고분자의 함량 증가에 따른 특성변화를 분석하였다. GO에 존재하는 반응성 그룹 그리고GO-poly(4-styrene sulfonic acid)(PSSA) 복합체 및 세 종류 나노복합체에서 고분자의 존재를 확인하였으며, GO와PSSA 또는 전도성 고분자 사이의 상호작용이 제안되었다. GO-PSS/PEDOT 나노복합체의 경우 PEDOT 함량이 증가함에 따라 라만 스펙트럼의 ID/IG 값이 감소하였으며 특성 피크 위치도 크게 변화하였다. GO-PSS/PEDOT 나노복합체의 경우 PEDOT이 GO-PSSA 층을 박리시켜 그들 분자층 사이로 내부 삽입되어 있는 형태를 취하며 GO 또는GO-PSSA 분자층이 열차단층으로 작용하게 되어 나노복합체는 GO 또는 GO-PSSA보다 열안정성이 향상되었다. 또한 GO-PSSA와 PEDOT 사이에 형성된 균일한 hybridization 모폴로지를 확인하였으며, GO-PSS/PEDOT 나노복합체의 경우 가장 우수한 전기전도성을 보여 주었다. Nanocomposites including graphene oxide (GO) and conducting polymers (PPy, PANI and PEDOT) were pre-pared via an in-situ chemical polymerization process, and their characteristic properties depending upon the change of conducting polymer (CP) content were analyzed. A confirmation was made on not only the functional groups formed in GO but also the presence of CP existent in the nanocomposites. The molecular interaction between GO and poly(4-sty-rene sulfonic acid) (PSSA) or CP in the nanocomposites was proposed. With the increase of PEDOT content in the GO-PSS/PEDOT nanocomposite, the estimated value of ID/IG regarding the Raman analysis of them was decreased and a major change of their Raman spectra characteristic peaks was observed. In the GO-PSS/PEDOT nanocomposite, PEDOT molecules made an exfoliation of GO-PSSA layers and thus they were intercalated among layers. Such a unique molec-ular morphology induced the highest electrical conductivity for the GO-PSS/PEDOT nanocomposite among three kinds of nanocomposites prepared in this study. It is also noted that the uniform morphology confirmed in this study helped a thermal stability improvement in the nanocomposite due to the presence of GO or GO-PSSA acting as a thermal barrier.