電位差滴定法を用いたカチオン性界面活性剤と親水性炭素材料の結合様式の評価

摘要

グラフェンは、sp~2 炭素を含むハニカム構造を有する単層シート状の材料で、優れた電気的、熱的、機械的特性を示す。化学的酸化法によるグラフェン製造の過程で中間体として製造される酸化グラフェン(GO)は、酸素官能基による親水性および反応性を示す。これらの特性は、GO の酸素官能基の量に大きく依存する。そこで酸素官能基の量を定量するために、界面活性剤濃度に依存してネルンストの式に従う電位差を測定する電位差滴定法に着目した。電位差滴定法に用いるカチオン性界面活性剤は、主にGO 上の酸素官能基が持つ負電荷との間に働く静電引力などの親水性相互作用によって結合し、また一部は疎水性相互作用によっても炭素材料に結合する。