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高性能多层氧化石墨烯基复合水凝胶的可控合成方法研究
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作者 郑静 李晓燕 +3 位作者 马欣艳 闫鸿熠 王晨 柴涛 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期83-87,92,共6页
以多层氧化石墨烯(GO)为原料,羟丙基纤维素(HPC)为骨架,采用溶剂热法制备还原氧化石墨烯复合海绵的前驱物——三维还原氧化石墨烯复合水凝胶。考察分散液配比、置换程度、pH、反应时间与温度、HPC添加量等因素对水凝胶成型性的影响。结... 以多层氧化石墨烯(GO)为原料,羟丙基纤维素(HPC)为骨架,采用溶剂热法制备还原氧化石墨烯复合海绵的前驱物——三维还原氧化石墨烯复合水凝胶。考察分散液配比、置换程度、pH、反应时间与温度、HPC添加量等因素对水凝胶成型性的影响。结果表明:分散液中无水乙醇与去离子水最佳配比为1∶1;离心时间30min、置换次数6次时层间水分置换最彻底;pH=8、反应温度210℃、时间14h、HPC添加量10mg时制备效果最佳。 展开更多
关键词 多层氧化石墨烯 羟丙基纤维素 复合水凝胶 溶剂热法
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改性多层氧化石墨烯/二氧化硅材料的制备及对天然橡胶的增强作用 被引量:9
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作者 江猛 熊玉竹 +3 位作者 张清坡 王倩 朱喻林 王魁业 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期134-141,共8页
采用乳液共混与机械剪切法制备改性多层氧化石墨烯(MGO)/二氧化硅(SiO2)/天然橡胶(NR)复合材料。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等方法分析了改性MGO/SiO2的微观结构,研究了改性MGO/SiO2互配填料对天然橡胶的增强作用。结果表明,经... 采用乳液共混与机械剪切法制备改性多层氧化石墨烯(MGO)/二氧化硅(SiO2)/天然橡胶(NR)复合材料。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等方法分析了改性MGO/SiO2的微观结构,研究了改性MGO/SiO2互配填料对天然橡胶的增强作用。结果表明,经双偶联剂改性的MGO/SiO2可以形成片球三维结构,可有效改善MGO的层叠现象,并减小SiO2粒子在橡胶基体中的分布粒径,提高填料与NR基体的界面相互作用,增加橡胶复合材料的结合胶含量,提高复合材料的综合力学性能。与MGO/SiO2(0/50)/NR复合材料相比,MGO/SiO2(3/47)/NR复合材料的拉伸强度、100%定伸应力和300%定伸应力分别提高了7%、50%、42%,耐切割实验的质量损失下降了43%。 展开更多
关键词 多层氧化石墨烯 氧化 片球三维结构 天然橡胶 复合材料 力学性能
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多层氧化石墨烯膜的结构、性能及在水处理中的应用进展 被引量:23
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作者 姚庆达 温会涛 +3 位作者 杨长凯 梁永贤 王小卓 但卫华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期15047-15058,共12页
工业废水对环境的污染和人体的危害日趋严重,该问题亟待处理。在众多污水处理方法中,膜分离因选择性强、分离性能高而受到广泛应用。膜分离主要利用尺寸筛分和静电排斥原理进行超滤、纳滤、反渗透和正渗透等,但传统的膜材料如偏聚氟乙... 工业废水对环境的污染和人体的危害日趋严重,该问题亟待处理。在众多污水处理方法中,膜分离因选择性强、分离性能高而受到广泛应用。膜分离主要利用尺寸筛分和静电排斥原理进行超滤、纳滤、反渗透和正渗透等,但传统的膜材料如偏聚氟乙烯、聚砜、聚酰胺等存在污染物截留率低、机械强度差、耐氯性差等缺点,使膜技术面临巨大的难题与挑战。近年来,石墨烯的研究热潮推动了高分子膜材料的高速发展,氧化石墨烯(GO)优越的性能使GO分离膜成为备受关注的研究热点之一,利用GO纳米片组装的多层结构在增强膜分离性能方面显示出巨大的潜力。与GO改性的常规分离膜不同,多层GO膜物理力学性能和化学稳定性更高,并可通过结构设计如层数、氧化程度、改性状况、层间距等来改善分离效果。多层膜的渗透性与分离层的层数有关,膜层数增加可以提高膜的抗穿透性和选择性;石墨烯的氧化程度决定了GO的层数、亲水性和电荷性质,还原程度的增加有利于膜渗透性的提升,氧化程度则有利于分离性能的提升;可以通过改变电荷性质对GO膜进行改性,从而增强GO与目标分子或离子的相互作用。GO纳米通道的结构则影响着水分子的形态和运输,利用分子动力学可模拟和预测多层GO膜的分离性能。本文简要介绍了多层GO膜的制备方法,探讨了结构控制与GO膜分离性能的关系,详细介绍了GO膜的层数、氧化程度、改性、层间距对分离性能的影响,并通过分子动力学对多层GO膜分离进行模拟分析;展望了其在水处理领域面临的机遇与挑战。 展开更多
关键词 水处理 膜分离 多层氧化石墨烯 性能控制
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机械共混法制备改性多层氧化石墨烯/天然橡胶复合材料及其性能 被引量:10
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作者 熊军 赵西坡 彭少贤 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期135-141,共7页
采用含硫硅烷偶联剂(双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物,Si69)改性多层氧化石墨烯(MGO),制备出改性多层氧化石墨烯(SMGO),并采用红外光谱、紫外光谱、扫描电镜对其进行表征分析。进一步利用机械共混法制备出SMGO/NR复合材料,研究了复合... 采用含硫硅烷偶联剂(双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物,Si69)改性多层氧化石墨烯(MGO),制备出改性多层氧化石墨烯(SMGO),并采用红外光谱、紫外光谱、扫描电镜对其进行表征分析。进一步利用机械共混法制备出SMGO/NR复合材料,研究了复合材料的力学性能、动态内耗性能,并与MGO/NR复合材料进行对比。结果表明,Si69成功接枝到MGO上;相比纯胶,当添加2phr SMGO时,复合材料的拉伸性能提高57%,tanδ值降低21.4%。 展开更多
关键词 含硫硅烷偶联剂 多层氧化石墨烯 复合材料 动态内耗 力学性能
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多层氧化石墨烯单轴拉伸行为的分子动力学模拟 被引量:3
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作者 杨志 陈玉双 彭洛凡 《西华大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第3期62-67,共6页
为探索氧化官能度、堆叠层数和温度对多层氧化石墨烯力学特性及变形行为的影响规律,本文采用分子动力学方法模拟了多层氧化石墨烯的单轴拉伸试验过程。结果表明:双层氧化石墨烯呈现各向同性特征,弹性模量和极限强度与氧化官能度的变化... 为探索氧化官能度、堆叠层数和温度对多层氧化石墨烯力学特性及变形行为的影响规律,本文采用分子动力学方法模拟了多层氧化石墨烯的单轴拉伸试验过程。结果表明:双层氧化石墨烯呈现各向同性特征,弹性模量和极限强度与氧化官能度的变化呈负相关;弹性模量受温度影响较小,而极限应力和极限应变受温度影响显著;氧化石墨烯的力学性能基本参量的变化对堆垛层数不敏感。研究结果揭示了影响多层氧化石墨烯力学特性的关键因素,可为介观尺度多层氧化石墨烯材料的应用提供指导。 展开更多
关键词 分子动力学模拟 多层氧化石墨烯 堆垛 单轴拉伸行为 力学性能
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混掺MGO-MSF的水泥基材料的阻尼特性与微观结构 被引量:1
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作者 王信刚 黄昱清 张晨阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期193-198,共6页
为探明混掺氧化石墨烯(MGO)和改性硅粉(MSF)对水泥基材料阻尼特性的作用机理,利用正交试验极差分析判断抗压强度的影响顺序,采用强度试验和动态热机械分析仪分别测试抗压强度和损耗因子,采用压汞仪和环境扫描电镜分别测试孔结构和微观... 为探明混掺氧化石墨烯(MGO)和改性硅粉(MSF)对水泥基材料阻尼特性的作用机理,利用正交试验极差分析判断抗压强度的影响顺序,采用强度试验和动态热机械分析仪分别测试抗压强度和损耗因子,采用压汞仪和环境扫描电镜分别测试孔结构和微观形貌。结果表明:混掺MGO-MSF(B4)的抗压强度比单掺聚合物的水泥浆体(J1)的提高了25%~30%,而B4的损耗因子比J1的只降低了15%~20%。保持MGO∶MSF比例为1∶99时,随着掺合物总量(3%,5%,7%)增加,损耗因子呈现先上升后下降的趋势。混掺MGO-MSF促进了水化反应,使得B4形成更多的C-S-H凝胶和凝胶孔,有利于提高强度,表现为抗压强度B4>J1;同时,J1中存在大量小毛细孔,增强了减振耗能作用,有利于提高损耗因子,表现为损耗因子J1>B4。 展开更多
关键词 阻尼特性 多层氧化石墨烯(MGO) 改性硅粉(MSF) 孔结构 微观形貌
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