基于氧化石墨烯的高吸水納米復(fù)合材料制備與性能研究.pdf

1、本文采用改性的Hummers法合成了氧化石墨，然后將其分散在水溶液中利用超聲法制備氧化石墨烯，初步研究了氧化石墨烯在不同水溶液和溶劑中的溶解情況。然后以氧化石墨烯作為填充體，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑、過硫酸銨為引發(fā)劑，采用水溶液聚合法分別與丙烯酸、丙烯酰胺復(fù)合制備了高吸水復(fù)合材料，并測試了復(fù)合材料的吸水倍數(shù)、保水性和耐鹽性。
　　 采用X射線衍射儀(XRD)、紅外光譜掃描儀(IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡

2、(AFM)及熱失重分析儀(TGA)測試手段對氧化石墨及復(fù)合材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和熱穩(wěn)定性比較。XRD、IR、SEM分析結(jié)果表明，采用改性的Hummers法成功制備了氧化石墨：AFM分析表明，經(jīng)超聲處理后得到了尺寸為納米級的氧化石墨烯片。氧化石墨烯溶解性實驗結(jié)果表明，氧化石墨烯能夠形成穩(wěn)定的水溶液，一方面歸因于其固有的親水性，另一方面歸因于靜電斥力作用。氧化石墨烯在極性有機(jī)溶劑中的溶解性較好，這主要是因為在氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基、羧基等極

3、性基團(tuán)，對極性溶液有較好的親和力。
　　 XRD、IR、SEM分析表明，氧化石墨烯在復(fù)合材料中分散性良好，沒有發(fā)生明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。TGA分析表明，氧化石墨烯對復(fù)合物的熱穩(wěn)定產(chǎn)生了明顯的影響。聚丙烯酸-氧化石墨烯復(fù)合物的熱穩(wěn)定性明顯降低，而聚丙烯酰胺-氧化石墨烯復(fù)合物的熱穩(wěn)定性則有所提高。吸水性測試表明，與聚丙烯酸和聚丙烯酰胺相比，復(fù)合氧化石墨烯后材料吸水倍數(shù)明顯提高。聚丙烯酸-氧化石墨烯復(fù)合物對純水的吸附倍數(shù)最高為508gg-1