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辐射活性接枝聚合制备双重响应性还原氧化石墨烯材料
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作者 翁汉钦 张宝莹 +4 位作者 王璇 肖鑫 山下真一 汪谟贞 葛学武 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2024年第6期93-103,共11页
本研究通过辐射可逆加成?断裂链转移聚合在氧化石墨烯(GO)表面接枝了具有温度响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)。Raman光谱和X射线光电子能谱分析表明,GO在水溶液中共辐射接枝时会被同步还原。吸收剂量为1.8~14.4 kGy时,接枝了PNI... 本研究通过辐射可逆加成?断裂链转移聚合在氧化石墨烯(GO)表面接枝了具有温度响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)。Raman光谱和X射线光电子能谱分析表明,GO在水溶液中共辐射接枝时会被同步还原。吸收剂量为1.8~14.4 kGy时,接枝了PNIPAAm的还原氧化石墨烯(rGO-g-PNIPAAm)还原程度和接枝率均随吸收剂量而增加。脉冲辐解研究证明,NIPAAm与水辐解产生的水合电子(e_(aq)^(-))和羟基自由基(OH)均会反应,反应速率常数分别为1.0×10^(10)L/(mol·s)和(4.3±0.2)×10^(9) L/(mol·s)。NIPAAm与OH反应在不饱和双键位置形成自由基,引发单体自由基加成聚合。而NIPAAm与e_(aq)^(-)的反应,不仅消耗了强还原性的e_(aq)^(-),还生成了还原性较弱的阴离子自由基中间产物,从而降低了r GO的还原程度。低还原程度的rGO表面残余羧基等含氧基团,赋予了rGO-g-PNIPAAm良好的p H响应性。辐射接枝的吸收剂量为3.6 kGy时,所制备的rGO-g-PNIPAAm具有优异的光热转换性能,较未接枝改性的GO提升30%。本工作为制备具有pH和温度双重响应性的光热转换材料提供了便捷、可控的方法。 展开更多
关键词 辐射接枝聚合 可逆加成-断裂链转移聚合 氧化石墨烯 N-异丙基丙烯酰胺 脉冲辐解
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HPAM聚合物与离子型表面活性剂协同稳定CO_(2)泡沫的分子模拟研究 被引量：3
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作者 贾冀辉 蔡杭 +3 位作者 梁云峰 辻健 林梅钦 彭勃 《石油科学通报》 2023年第1期69-86,共18页
CO_(2)泡沫驱可以有效地控制CO_(2)相的流度从而提高波及效率,同时它还能够进行CO_(2)地质封存,减少碳排放以应对全球气候变暖的挑战。表面活性剂能降低CO_(2)泡和水相液膜之间的界面张力(IFT),从而增加因拉普拉斯毛细管自吸效应导致的... CO_(2)泡沫驱可以有效地控制CO_(2)相的流度从而提高波及效率,同时它还能够进行CO_(2)地质封存,减少碳排放以应对全球气候变暖的挑战。表面活性剂能降低CO_(2)泡和水相液膜之间的界面张力(IFT),从而增加因拉普拉斯毛细管自吸效应导致的泡沫液膜中液体析出的阻力。聚合物可以提高泡沫液膜黏度,也可以减缓液膜中的液体析出并缓解气泡聚并现象。二者同时被用作提高泡沫稳定性的化学试剂,然而表面活性剂分子根据亲水头基电荷正负属性不同会具有不同的界面行为,在微观尺度下不同类型表面活性剂和聚合物分子之间的协同作用还不明确。本研究采用分子动力学模拟的方法,研究了油藏条件下阴离子型(SDS)和阳离子型(CTAB)表面活性剂分别与水解聚丙烯酰胺(HPAM,水解度25%)在CO_(2)与水相界面处的相互作用。研究结果表明,CTAB比SDS具有更强的降低CO_(2)与水之间IFT的能力,IFT的大小与界面宽度和界面覆盖率呈正相关性。具有相同电性的HPAM与平衡离子Br-在CTAB界面膜上形成竞争吸附关系;而带有相反电性的HPAM与平衡离子Na+在SDS界面膜附近形成盐桥结构。前者更有利于降低气—液界面处IFT和增大液膜厚度,两种模式对泡沫液膜剪切黏度的提高程度差别不大。本研究揭示了阴/阳离子型表面活性剂分别与水解聚合物分子协同作用稳定CO_(2)泡沫的微观机制。 展开更多
关键词 CO_(2)泡沫稳定性 泡沫液膜 表面活性剂 聚合物 界面张力 黏度 分子动力学模拟
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