改性GO与PVDF共混膜的制备及其性能研究
发布时间：2021-04-17 18:53
聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride,PVDF）材料是一种具有优越性能的含氟高分子材料。其在含氟涂料、电子电气、石油化工等领域都获得广泛应用,是国家发展不可或缺的高分子材料。然而PVDF材料由于自身的疏水性,在实际废水处理应用中,会产生分离效率低的问题。通过共混亲水改性剂可以提高PVDF材料的亲水性能,从而使其在处理废水领域得到更好的应用。氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）含有大量的含氧官能团,具有良好的亲水性,是一种性能优异的亲水改性填料。但在共混改性中,GO会产生易团聚、与其他材料相容性差的问题。为解决这一问题,利用GO边缘的羧基和表面的酚羟基、环氧基团作为活性位点,通过共价和非共价改性方法改性GO,以减少GO团聚并增加与其他材料的相容性,从而得到性能更优异的复合材料,扩大GO的应用领域。为提高GO与PVDF材料的相容性以及改善PVDF材料的亲水性能,本文制备了偏氟乙烯接枝聚合改性氧化石墨烯（GO-g-PVDF）,之后利用溶液物理共混的方法成功制备了GO-g-PVDF/PVDF复合膜材料并表征测试了复合膜材料的性能。主要的研究内容如下:首先,利用...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Lerf-Klinowski模型提出的氧化石墨烯结构图
改性 GO 与 PVDF 共混膜的制备及其性能研究层中引入的 IL-NH2含有阳离子，这有助于 GO 片层通过静电排斥的作用稳定分散在介质中。实验结果证明 IL-NH2共价改性的 GO 在超声波处理后可以在 N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中长期稳定分散。Gao 课题组[14]利用 GO 上固有的 sp2杂化键和双键，通过传统的自由基聚合(FRP)将聚合物链直接接枝到 GO 纳米片上。这种 FRP 方法不仅操作简单，而且几乎可以应用于所有的乙烯基单体。通过原子力测试清楚地显示出了聚合物链的生长过程。经过聚合物链改性的 GO 可以很好地分散在各种溶剂中。
用于所有的乙烯基单体。通过原子力测试清楚地显示出了聚合物链的生长过程。经过聚合物链改性的 GO 可以很好地分散在各种溶剂中。图 1.2 乙烯基单体自由基聚合改性氧化石墨烯Stankovich 等人[15]对 GO 进行的共价改性是通过异氰酸酯与 GO 的羧基与羟基共价反应生成酰胺和氨基甲酸酯基团来实现的。并且 GO 官能化程度可以通过异氰酸酯的反应活性或反应时间来控制。这些异氰酸酯改性的氧化石墨烯(iGO)可以在极性非质子溶剂中形成稳定的分散体。这为 GO 的进一步的应用提供了条件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化石墨烯的制备及结构研究进展[J]. 朱宏文,段正康,张蕾,尹科. 材料科学与工艺. 2017(06)
[2]石墨烯/氧化石墨烯的功能化及其载药性能研究[J]. 闫思圻,陈淑花,宫蕾,詹世平. 化工新型材料. 2017(02)
[3]石墨烯和氧化石墨烯的表面功能化改性[J]. 黄国家,陈志刚,李茂东,杨波,辛明亮,李仕平,尹宗杰. 化学学报. 2016(10)
[4]Amino Acids Functionalized Graphene Oxide for Enhanced Hydrophilicity and Antifouling Property of Poly（vinylidene fluoride） Membranes[J]. 李建华,Shuang-shuang Wang,De-bin Zhang,Xing-xing Ni,张其清. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(07)
[5]盐酸阿霉素在纳米载体氧化石墨烯上的可控负载与释放[J]. 李晓,赵东林,白利忠,李峰,赵海静,高龙飞. 功能材料. 2013(01)
本文编号：3143962
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Lerf-Klinowski模型提出的氧化石墨烯结构图
改性 GO 与 PVDF 共混膜的制备及其性能研究层中引入的 IL-NH2含有阳离子，这有助于 GO 片层通过静电排斥的作用稳定分散在介质中。实验结果证明 IL-NH2共价改性的 GO 在超声波处理后可以在 N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中长期稳定分散。Gao 课题组[14]利用 GO 上固有的 sp2杂化键和双键，通过传统的自由基聚合(FRP)将聚合物链直接接枝到 GO 纳米片上。这种 FRP 方法不仅操作简单，而且几乎可以应用于所有的乙烯基单体。通过原子力测试清楚地显示出了聚合物链的生长过程。经过聚合物链改性的 GO 可以很好地分散在各种溶剂中。
用于所有的乙烯基单体。通过原子力测试清楚地显示出了聚合物链的生长过程。经过聚合物链改性的 GO 可以很好地分散在各种溶剂中。图 1.2 乙烯基单体自由基聚合改性氧化石墨烯Stankovich 等人[15]对 GO 进行的共价改性是通过异氰酸酯与 GO 的羧基与羟基共价反应生成酰胺和氨基甲酸酯基团来实现的。并且 GO 官能化程度可以通过异氰酸酯的反应活性或反应时间来控制。这些异氰酸酯改性的氧化石墨烯(iGO)可以在极性非质子溶剂中形成稳定的分散体。这为 GO 的进一步的应用提供了条件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化石墨烯的制备及结构研究进展[J]. 朱宏文,段正康,张蕾,尹科. 材料科学与工艺. 2017(06)
[2]石墨烯/氧化石墨烯的功能化及其载药性能研究[J]. 闫思圻,陈淑花,宫蕾,詹世平. 化工新型材料. 2017(02)
[3]石墨烯和氧化石墨烯的表面功能化改性[J]. 黄国家,陈志刚,李茂东,杨波,辛明亮,李仕平,尹宗杰. 化学学报. 2016(10)
[4]Amino Acids Functionalized Graphene Oxide for Enhanced Hydrophilicity and Antifouling Property of Poly（vinylidene fluoride） Membranes[J]. 李建华,Shuang-shuang Wang,De-bin Zhang,Xing-xing Ni,张其清. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(07)
[5]盐酸阿霉素在纳米载体氧化石墨烯上的可控负载与释放[J]. 李晓,赵东林,白利忠,李峰,赵海静,高龙飞. 功能材料. 2013(01)
本文编号：3143962
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