石墨烯杂化材料的设计及其抑烟减毒的研究
发布时间：2021-04-25 08:56
环氧树脂由于其优异的机械性能、高粘接强度、良好的耐热性和高介电性能而广泛用作涂料、电子材料、粘合剂和纤维增强复合材料。随着国家和地方政府对材料安全和环保要求的逐步提高,越来越多的人已经意识到聚合物潜在的火灾危害。环氧树脂本质易燃且燃烧过程中释放大量有毒烟气。针对环氧树脂存在的以上问题,本论文研制用于环氧树脂火灾防护的石墨烯杂化材料。首先从被动防护的角度出发,合成了一系列石墨烯纳米杂化物,并将其引入环氧树脂基体中,以提高复合材料的火安全性能:其次从主动防护的角度出发,为了进一步降低火灾烟气中对人体危害最大的毒性成分——氧化碳,合成了金属化合物/石墨烯气凝胶整体式催化剂,通过催化氧化有效消除一氧化碳。1.采用一步水热合成法,以正硅酸四乙酯和氧化石墨烯为前驱体,成功合成了一种新型的介孔二氧化硅-石墨烯（Si02-GNS）纳米杂化物。随后,将Si02-GNS添加到环氧树脂中制备Si02-GNS/环氧树脂复合材料,并研究其阻燃性能。与纯环氧树脂相比,Si02-GNS可延长复合材料的点燃时间,同时显著降低环氧基体热释放速率峰值、总热释放量、烟生成速率、总烟释放和一氧化碳释放速率。基于炭渣的残留量、...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略中英文对照表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 聚合物材料的火安全性能研究
1.2.1 聚合物的燃烧和阻燃机理
1.2.2 阻燃环氧树脂纳米复合材料
1.2.3 聚合物材料的火灾烟气毒性研究
1.3 CO氧化催化剂的研究进展
1.3.1 贵金属催化剂
1.3.2 过渡金属氧化物
1.4 二维石墨烯和三维石墨烯的制备及应用
1.4.1 二维石墨烯材料
1.4.2 三维石墨烯材料（3DGMs）
1.4.3 二维石墨烯和三维石墨烯材料的焦耳热特性
1.5 本论文研究思路、内容及意义
2-GNS杂化材料对改善环氧树脂阻燃性能的影响">第二章 介孔SiO2-GNS杂化材料对改善环氧树脂阻燃性能的影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 仪器与表征
2.2.3 GO和GNS的制备
2-GNS的制备"> 2.2.4 SiO2-GNS的制备
2.2.5 环氧及其纳米复合材料的制备
2.3 结果与讨论
2 and SiO2-GNS的结构与形貌表征"> 2.3.1 GO,SiO2 and SiO2-GNS的结构与形貌表征
2.3.2 环氧和环氧纳米复合材料的热稳定性
2.3.3 环氧和环氧纳米复合材料的阻燃性能
2.3.4 阻燃机理分析
2.4 本章小结
第三章 双金属氧化物杂化物的制备及其在环氧树脂中的火安全应用
3.1 引言
2纳米线在MnO2纳米片上的自组装:一种新型1/2D杂化结构,用于提高环氧树脂纳米复合材料的火安全性能"> 3.2 SnO2纳米线在MnO2纳米片上的自组装:一种新型1/2D杂化结构,用于提高环氧树脂纳米复合材料的火安全性能
3.2.1 实验部分
3.2.2 结果和讨论
3.2.3 本节小结
3.3 双金属锰铜氧化物杂化物的制备及其对环氧树脂的火安全性能影响
3.3.1 实验部分
3.3.2 结果与讨论
3.3.3 本节小结
3.4 本章小结
第四章 金属氧化物/还原氧化石墨烯杂化物在降低环氧树脂燃烧烟气毒性中的应用研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原材料
4.2.2 仪器与表征
4.2.3 GO和rGO的制备
4.2.4 MO-rGO的制备
4.2.5 环氧及其纳米复合材料的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 GO、rGO、MO、MO-rGO的表征
4.3.2 热稳定性能和燃烧性能
4.4 结论
第五章 石墨烯气凝胶的制备,表征及焦耳加热特性
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 仪器与表征
5.2.3 石墨烯气凝胶的制备
5.3 结果与讨论
5.4 本章小结
第六章 金属化合物/石墨烯气凝胶整体式催化剂的制备及其对CO在焦耳热作用下的催化氧化
6.1 前言
6.2 焦耳热型银/石墨烯气凝胶整体式催化剂用于一氧化碳氧化
6.2.1 实验部分
6.2.2 结果与讨论
6.2.3 本节小结
6.3 焦耳热效应对Cu-BTC衍生的铜/石墨烯气凝胶的CO氧化作用研究
6.3.1 实验部分
6.3.2 结果和讨论
6.3.3 本节小结
6.4 本章小结
第七章 全文总结及下一步工作展望
7.1 全文总结
7.2 贡献
7.3 进一步研究的建议
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米LDH对环氧树脂燃烧的抑烟作用[J]. 赵芸,李峰,EvansD.G.,段雪,郝建薇. 应用化学. 2002(10)
本文编号：3159100
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略中英文对照表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 聚合物材料的火安全性能研究
1.2.1 聚合物的燃烧和阻燃机理
1.2.2 阻燃环氧树脂纳米复合材料
1.2.3 聚合物材料的火灾烟气毒性研究
1.3 CO氧化催化剂的研究进展
1.3.1 贵金属催化剂
1.3.2 过渡金属氧化物
1.4 二维石墨烯和三维石墨烯的制备及应用
1.4.1 二维石墨烯材料
1.4.2 三维石墨烯材料（3DGMs）
1.4.3 二维石墨烯和三维石墨烯材料的焦耳热特性
1.5 本论文研究思路、内容及意义
2-GNS杂化材料对改善环氧树脂阻燃性能的影响">第二章 介孔SiO2-GNS杂化材料对改善环氧树脂阻燃性能的影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 仪器与表征
2.2.3 GO和GNS的制备
2-GNS的制备"> 2.2.4 SiO2-GNS的制备
2.2.5 环氧及其纳米复合材料的制备
2.3 结果与讨论
2 and SiO2-GNS的结构与形貌表征"> 2.3.1 GO,SiO2 and SiO2-GNS的结构与形貌表征
2.3.2 环氧和环氧纳米复合材料的热稳定性
2.3.3 环氧和环氧纳米复合材料的阻燃性能
2.3.4 阻燃机理分析
2.4 本章小结
第三章 双金属氧化物杂化物的制备及其在环氧树脂中的火安全应用
3.1 引言
2纳米线在MnO2纳米片上的自组装:一种新型1/2D杂化结构,用于提高环氧树脂纳米复合材料的火安全性能"> 3.2 SnO2纳米线在MnO2纳米片上的自组装:一种新型1/2D杂化结构,用于提高环氧树脂纳米复合材料的火安全性能
3.2.1 实验部分
3.2.2 结果和讨论
3.2.3 本节小结
3.3 双金属锰铜氧化物杂化物的制备及其对环氧树脂的火安全性能影响
3.3.1 实验部分
3.3.2 结果与讨论
3.3.3 本节小结
3.4 本章小结
第四章 金属氧化物/还原氧化石墨烯杂化物在降低环氧树脂燃烧烟气毒性中的应用研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原材料
4.2.2 仪器与表征
4.2.3 GO和rGO的制备
4.2.4 MO-rGO的制备
4.2.5 环氧及其纳米复合材料的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 GO、rGO、MO、MO-rGO的表征
4.3.2 热稳定性能和燃烧性能
4.4 结论
第五章 石墨烯气凝胶的制备,表征及焦耳加热特性
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 仪器与表征
5.2.3 石墨烯气凝胶的制备
5.3 结果与讨论
5.4 本章小结
第六章 金属化合物/石墨烯气凝胶整体式催化剂的制备及其对CO在焦耳热作用下的催化氧化
6.1 前言
6.2 焦耳热型银/石墨烯气凝胶整体式催化剂用于一氧化碳氧化
6.2.1 实验部分
6.2.2 结果与讨论
6.2.3 本节小结
6.3 焦耳热效应对Cu-BTC衍生的铜/石墨烯气凝胶的CO氧化作用研究
6.3.1 实验部分
6.3.2 结果和讨论
6.3.3 本节小结
6.4 本章小结
第七章 全文总结及下一步工作展望
7.1 全文总结
7.2 贡献
7.3 进一步研究的建议
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米LDH对环氧树脂燃烧的抑烟作用[J]. 赵芸,李峰,EvansD.G.,段雪,郝建薇. 应用化学. 2002(10)
本文编号：3159100
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3159100.html
