文献类型：期刊文章

作　　者：李东波[1] 刘秦龙[2] 张鸿驰[1] 雷蓬勃[1] 赵冬[1]

Li Dongbo;Liu Qinlong;Zhang Hongchi;Lei Pengbo;Zhao Dong(School of Sciecne,Xi’an University of Architecture&Technology,Xi’an710055,China;Mechanical Testing Center,Xi’an University of Architecture&Technology,Xi’an710055,China)

机构地区：[1]西安建筑科技大学理学院力学系,西安710055 [2]西安建筑科技大学理学院力学实验中心,西安710055

出　　处：《力学学报》

基　　金：国家自然科学基金(51878547,51641809);中国博士后基金(2018M633478);陕西省博士后基金资助项目

年　　份：2019

卷　　号：51

期　　号：5

起止页码：1393-1402

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、JST、MR、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：与石墨烯相比,氧化石墨烯(graphene oxide, GO)的亲水性、分散性和反应活性更好,更易于作为增强材料而研发生成性能超常的复合材料,但另一方面,由于其电子结构较为复杂,致使目前有关力学方面的研究存在一定差异.本文利用分子动力学方法,建立了羟基、羧基和环氧基等官能团随机分布的GO原子模型;通过单向拉伸模拟,分析了其断裂行为,结果表明,远离羟基和羧基的环氧基对断裂具有'诱导'作用,并从化学成键、体系能量和应力分布三个角度对其机理进行了阐释;此外,进一步研究了拉伸应力-应变曲线、极限强度、极限应变等力学性能与含氧官能团覆盖度间的关系,结果表明,极限强度、极限应变均随含氧官能团覆盖度的增大而呈减小趋势.分析认为,主要原因是官能团的出现对石墨烯面内的sp^2杂化形式造成了破坏,进而使得原子间键合能弱化,随着含氧官能团的覆盖度的增大,被弱化的键合能的数量和程度将越大,从而使得GO的极限强度、极限应变等越低.研究结果可为GO的基础研究和工程应用提供参考.

关 键 词：分子动力学 氧化石墨烯 拉伸  断裂行为  力学性能

分 类 号：O613.71] O346.1[化学类]