PVA/5CB/GO复合薄膜光驱动性能研究
发布时间：2021-03-26 13:20
通过改进的Hummers法制备了氧化石墨,在去离子水中超声处理可得到纳米片层结构的GO。采用FT-IR,紫外可见吸收光谱和拉曼光谱对制备的氧化石墨的化学结构进行了表征。研究表明:通过氧化作用石墨的表面和层间含有了大量的含氧官能团,如羧基、羟基、环氧基等。SEM和AFM测试结果表明,所制得的GO不全是单层结构,而是由几个单片层叠加而成。GO的热稳定性由TGA进行测试,表面的含氧官能团在200400℃分解,石墨烯骨架的分解在600℃以上,表明氧化石墨具有较好的热稳定性。选择GO和5CB为分散相,PVA为基体材料。通过溶液流延法制备PVA/5CB/GO复合薄膜。然后施以机械拉伸作用,使液晶发生取向,制备了大尺寸的具有光响应的液晶薄膜。研究了液晶薄膜在可见光（450 nm）照射下的光致弯曲形变行为。利用GO的光热效应,将光能转换为热能,温度上升引发液晶发生了相变,导致复合薄膜表层收缩,发生快速的光致弯曲行为。形变的程度与薄膜中液晶的含量和拉伸率在一定范围内呈正比例关系。因此,可以通过控制液晶的含量和拉伸率来控制复合薄膜的弯曲行为。通过拉伸改善了液晶取向传统工艺（摩擦取向）...
【文章来源】：橡塑技术与装备. 2016,42(24)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
制备氧化石墨烯的示意图
从?.5h。最后加入大量的去离子水和30%的过氧化氢搅拌溶液至亮黄色，静置沉降。（3）后处理用10%的盐酸清洗上述反应产物，移除部分金属离子。然后不断离心，直至上清液为中性，得到黏性、棕黄色的氧化石墨。（4）制备氧化石墨烯取一定量的氧化石墨分散在水中，在超声波清洗器中超声若干小时，即可得到氧化石墨烯的分散液。分散液中的氧化石墨片层表面含有大量的亲水性含氧官能团，达到较好的分散效果。1.3.2聚乙烯醇分散液晶/氧化石墨烯复合薄膜的制备。液晶小分子5CB是一种典型的热致型向列相液晶，结构如图2（a）所示。它的熔点是22℃，相转变温度为35.5℃，显示出较低的黏度和较快的响应对比于其他相液晶。GO的选择有两个原因：①在可见光区域它有很好的吸收；②在较低含量下，能够很好的分散在一些极性溶剂中。GO的光热效应确保了含有GO的复合材料能够很好的吸收光能，并且将其转换为热能。GO作为光吸收剂和纳米级的加热源能够使液晶5CB发生相变。PVA是一种水溶性的高分子，环保安全，对光没有响应，成膜性比较好，在工业中有着广泛的应用，分子式如图2（b）。图2液晶5CB和聚乙烯醇的化学结构式PVA/5CB/GO复合薄膜的制备过程如图3所示。首先将制备的氧化石墨(1wt%)在54mL去离子水中
》?子5CB。先将混合液在90℃条件下加热4h，再在室温条件下搅拌形成均一的混合乳液。利用溶液旋涂方法将混合液均匀涂在玻璃基板上，待溶剂挥发干形成PVA/5CB/GO复合薄膜。为了进行后续光致形变行为的探究，我们将复合薄膜制成20mm×5mm×0.8mm的PVA/5CB/GO复合薄膜进行不同程度（20%，50%，80%，100%，120%，150%）的拉伸操作，在万能材料试验机上按照GB13022--91进行不同程度的拉伸，拉伸速率5mm/min。并在室温下消除材料中残余的应力。图3PVA/5CB/GO复合薄膜的制备流程2结果与讨论2.1氧化石墨烯的化学结构由图4可知，天然石墨的红外光谱图曲线较平滑、官能团的特征吸收峰较弱。石墨在3000cm-1以上有个较大宽峰，应该是石墨表面吸附水造成的；位于1620cm-1的吸收峰对应于石墨晶体sp2结构中的C=
本文编号：3101655
【文章来源】：橡塑技术与装备. 2016,42(24)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
制备氧化石墨烯的示意图
从?.5h。最后加入大量的去离子水和30%的过氧化氢搅拌溶液至亮黄色，静置沉降。（3）后处理用10%的盐酸清洗上述反应产物，移除部分金属离子。然后不断离心，直至上清液为中性，得到黏性、棕黄色的氧化石墨。（4）制备氧化石墨烯取一定量的氧化石墨分散在水中，在超声波清洗器中超声若干小时，即可得到氧化石墨烯的分散液。分散液中的氧化石墨片层表面含有大量的亲水性含氧官能团，达到较好的分散效果。1.3.2聚乙烯醇分散液晶/氧化石墨烯复合薄膜的制备。液晶小分子5CB是一种典型的热致型向列相液晶，结构如图2（a）所示。它的熔点是22℃，相转变温度为35.5℃，显示出较低的黏度和较快的响应对比于其他相液晶。GO的选择有两个原因：①在可见光区域它有很好的吸收；②在较低含量下，能够很好的分散在一些极性溶剂中。GO的光热效应确保了含有GO的复合材料能够很好的吸收光能，并且将其转换为热能。GO作为光吸收剂和纳米级的加热源能够使液晶5CB发生相变。PVA是一种水溶性的高分子，环保安全，对光没有响应，成膜性比较好，在工业中有着广泛的应用，分子式如图2（b）。图2液晶5CB和聚乙烯醇的化学结构式PVA/5CB/GO复合薄膜的制备过程如图3所示。首先将制备的氧化石墨(1wt%)在54mL去离子水中
》?子5CB。先将混合液在90℃条件下加热4h，再在室温条件下搅拌形成均一的混合乳液。利用溶液旋涂方法将混合液均匀涂在玻璃基板上，待溶剂挥发干形成PVA/5CB/GO复合薄膜。为了进行后续光致形变行为的探究，我们将复合薄膜制成20mm×5mm×0.8mm的PVA/5CB/GO复合薄膜进行不同程度（20%，50%，80%，100%，120%，150%）的拉伸操作，在万能材料试验机上按照GB13022--91进行不同程度的拉伸，拉伸速率5mm/min。并在室温下消除材料中残余的应力。图3PVA/5CB/GO复合薄膜的制备流程2结果与讨论2.1氧化石墨烯的化学结构由图4可知，天然石墨的红外光谱图曲线较平滑、官能团的特征吸收峰较弱。石墨在3000cm-1以上有个较大宽峰，应该是石墨表面吸附水造成的；位于1620cm-1的吸收峰对应于石墨晶体sp2结构中的C=
本文编号：3101655
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3101655.html
