芳香环基团的界面取向对于石墨烯/芳环类聚合物纳米复合材料的性能起着至关重要的作用，芳环取向的变化会显著影响材料的电学性能及热力学性能等行为。在这篇文章中，我们以聚苯乙烯(PS)为代表，通过和频振动光谱(SFG)研究了位于PS侧链的苯环在石墨烯表面上的取向变化。SFG的结果发现，当PS分子链构象处于热力学平衡状态时，苯环的取向与其在PS/石墨烯界面的浓度密切相关。在苯环浓度较低的情况下，苯环的取向受空间限制较低，可自由转动，此时苯环更倾向于通过face-to-face 的构型与石墨烯形成π−π相互作用以形成最稳定的构象；当界面处苯基的浓度很高时，界面处密集分布的PS侧链上的苯环无法与石墨烯形成多层face-to-face构型的π−π相互作用，同时由于PS链几何构象的限制，界面处的PS苯环更倾向于苯环与苯环之间形成π−π作用以及通过edge-to-face的构型与石墨烯形成π−π作用，以达到界面作用能最大的稳定的构象体系。这一工作将为石墨烯基含芳环类聚合物纳米复合材料的设计和优化提供了更深层次的认识。

该论文以“Concentration-Dominated Orientation of Phenyl Groups at Polystyrene/Graphene Interface”为题于2020年6月3日在线发表在《ACS Macro letters》。论文第一作者为洪永明。导师为王新平教授。该工作得到国家自然科学基金(No. 21674100, 21873085)的资助。(二0二0年六月）

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsmacrolett.0c00279

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