壳聚糖/氧化石墨烯复合材料的制备及性能表征
发布时间：2021-01-18 13:04
壳聚糖不仅具有良好的抑菌性和生物相容性,还有着优异的成膜性能,这使其在食品包装材料以及生物医用材料方向有很好的应用前景。但目前看来,单纯的壳聚糖无论是在物理机械性能上,还是在材料加工性能上都表现出一定的缺陷。通过对壳聚糖进行共混改性,可以有效弥补单纯壳聚糖膜在应用方面的不足。本文利用氧化石墨烯为填充剂,采用溶液共混的方式制备了壳聚糖/氧化石墨烯复合膜材料。采用Y射线辐照的方式对壳聚糖膜以及壳聚糖/氧化石墨烯复合膜进行了处理,研究了辐照对壳聚糖复合材料各方面性能的影响,并对复合材料的相容性（TEM和SEM）、力学性能、结晶性（XRD）、热性能（DSC和TGA）以及官能团含量（FIRT和XPS）进行了分析与表征。具体内容如下：采用Hummers法制备了氧化石墨烯,并利用氧化石墨烯上的含氧官能团（主要是羟基）与硅烷偶联剂（γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷）进行共价键修饰,改善了氧化石墨烯与壳聚糖之间的相容性。通过溶液混合的方法制备了功能化氧化石墨烯改性的壳聚糖复合膜材料,与纯壳聚糖膜相比,加入3wt%的氧化石墨烯可以使复合材料的力学性能达到最佳。当氧化石墨烯含量达到5wt%时复合材料的力学强...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 壳聚糖概述
1.1.1 壳聚糖的发展历史
1.1.2 壳聚糖的性质
1.1.3 壳聚糖的应用
1.2 氧化石墨烯的研究进展
1.2.1 石墨烯/氧化石墨烯简介
1.2.2 石墨烯/氧化石墨烯的制备方法
1.2.3 石墨烯/氧化石墨烯的性能
1.2.4 氧化石墨烯复合材料的应用
1.3 辐射技术的简介及应用
1.3.1 高分子辐射化学简介
1.3.2 高分子辐射技术的应用
1.4 本论文研究目的意义及主要研究内容
2 功能化的氧化石墨烯制备与表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器及型号
2.2.3 氧化石墨的制备
2.2.4 本章小结
3 壳聚糖/氧化石墨烯复合膜的制备及性能表征
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器及型号
3.2.3 表征方法
3.2.4 壳聚糖/氧化石墨烯膜的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 SEM分析
3.3.2 力学分析
3.3.3 XRD分析
3.3.4 热重分析
3.3.5 DSC分析
3.3.6 红外分析
3.4 热降解动力学
3.4.1 热降解动力学方法
3.4.2 结果分析
3.5 本章小结
4 伽马射线辐照对壳聚糖/氧化石墨烯膜性能的影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 复合材料膜的制备
4.2.2 实验仪器及表征方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 辐照对机械性能的影响
4.3.2 辐照对热性能的影响
4.3.3 辐照对结晶性能的影响
4.3.4 辐照对溶胀度的影响
4.3.5 辐照对表面官能团的影响
4.3.6 辐照对外貌形态的影响
4.3.7 辐照对氧化石墨烯的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]功能化氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料的制备及力学性能研究[J]. 陈元庆,张大伟,顾继友. 材料导报. 2015(12)
[2]氧化石墨及硅烷偶联剂改性氧化石墨填充环氧树脂复合材料性能研究[J]. 李松荣,王爱国,王龙,杨其,向章,曾琼,曹燊钊. 塑料科技. 2015(06)
[3]壳聚糖/氧化石墨烯纳米复合材料的形态和力学性能研究[J]. 赵茜,邱东方,王晓燕,刘天西. 化学学报. 2011(10)
[4]γ-射线辐照对聚丙烯腈纤维结构和强度的影响[J]. 张艳华,黄玉东,赵峰,林鹏. 化学与粘合. 2009(01)
[5]聚乙烯醇-壳聚糖复合水凝胶的溶胀性能[J]. 吴国杰,崔英德. 精细化工. 2006(06)
[6]γ辐射降解法制备小分子水溶性壳聚糖[J]. 康斌,戚志强,伍亚军,汤晓斌,常树全,张培根,方美华,戴耀东. 辐射研究与辐射工艺学报. 2006(02)
[7]γ射线辐照对超高分子量聚乙烯结构与流动性能的影响[J]. 刘鹏波,范萍,徐闻,王楷. 辐射研究与辐射工艺学报. 2005(04)
[8]聚丙烯腈基炭纤维制备过程中的表面形态和结构研究[J]. 王延相,王成国,朱波,何东新,井敏,王强. 新型炭材料. 2005(01)
[9]γ-射线辐照对壳聚糖薄膜的改性研究[J]. 杨飞,杨吟野,李训虎,赵南明,张秀芳. 透析与人工器官. 2003(02)
[10]辐照APMOC纤维对其复合材料力学性能的影响[J]. 邱军,张志谦. 纤维复合材料. 2000(03)
本文编号：2985000
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 壳聚糖概述
1.1.1 壳聚糖的发展历史
1.1.2 壳聚糖的性质
1.1.3 壳聚糖的应用
1.2 氧化石墨烯的研究进展
1.2.1 石墨烯/氧化石墨烯简介
1.2.2 石墨烯/氧化石墨烯的制备方法
1.2.3 石墨烯/氧化石墨烯的性能
1.2.4 氧化石墨烯复合材料的应用
1.3 辐射技术的简介及应用
1.3.1 高分子辐射化学简介
1.3.2 高分子辐射技术的应用
1.4 本论文研究目的意义及主要研究内容
2 功能化的氧化石墨烯制备与表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器及型号
2.2.3 氧化石墨的制备
2.2.4 本章小结
3 壳聚糖/氧化石墨烯复合膜的制备及性能表征
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器及型号
3.2.3 表征方法
3.2.4 壳聚糖/氧化石墨烯膜的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 SEM分析
3.3.2 力学分析
3.3.3 XRD分析
3.3.4 热重分析
3.3.5 DSC分析
3.3.6 红外分析
3.4 热降解动力学
3.4.1 热降解动力学方法
3.4.2 结果分析
3.5 本章小结
4 伽马射线辐照对壳聚糖/氧化石墨烯膜性能的影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 复合材料膜的制备
4.2.2 实验仪器及表征方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 辐照对机械性能的影响
4.3.2 辐照对热性能的影响
4.3.3 辐照对结晶性能的影响
4.3.4 辐照对溶胀度的影响
4.3.5 辐照对表面官能团的影响
4.3.6 辐照对外貌形态的影响
4.3.7 辐照对氧化石墨烯的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]功能化氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料的制备及力学性能研究[J]. 陈元庆,张大伟,顾继友. 材料导报. 2015(12)
[2]氧化石墨及硅烷偶联剂改性氧化石墨填充环氧树脂复合材料性能研究[J]. 李松荣,王爱国,王龙,杨其,向章,曾琼,曹燊钊. 塑料科技. 2015(06)
[3]壳聚糖/氧化石墨烯纳米复合材料的形态和力学性能研究[J]. 赵茜,邱东方,王晓燕,刘天西. 化学学报. 2011(10)
[4]γ-射线辐照对聚丙烯腈纤维结构和强度的影响[J]. 张艳华,黄玉东,赵峰,林鹏. 化学与粘合. 2009(01)
[5]聚乙烯醇-壳聚糖复合水凝胶的溶胀性能[J]. 吴国杰,崔英德. 精细化工. 2006(06)
[6]γ辐射降解法制备小分子水溶性壳聚糖[J]. 康斌,戚志强,伍亚军,汤晓斌,常树全,张培根,方美华,戴耀东. 辐射研究与辐射工艺学报. 2006(02)
[7]γ射线辐照对超高分子量聚乙烯结构与流动性能的影响[J]. 刘鹏波,范萍,徐闻,王楷. 辐射研究与辐射工艺学报. 2005(04)
[8]聚丙烯腈基炭纤维制备过程中的表面形态和结构研究[J]. 王延相,王成国,朱波,何东新,井敏,王强. 新型炭材料. 2005(01)
[9]γ-射线辐照对壳聚糖薄膜的改性研究[J]. 杨飞,杨吟野,李训虎,赵南明,张秀芳. 透析与人工器官. 2003(02)
[10]辐照APMOC纤维对其复合材料力学性能的影响[J]. 邱军,张志谦. 纤维复合材料. 2000(03)
本文编号：2985000
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