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高内相乳液模板法制备石墨烯/聚合物复合多孔材料

发布时间:2024-06-29 12:20
  高内相乳液(HIPE)模板法制备多孔材料(polyHIPE)由于其制备工艺简单、形态可精确控制、应用范围广而成为研究热点,但其力学性能受到高孔隙率和孔间连通性的限制。石墨烯作为具有独特结构和出色的力学、热学、电学等性能的纳米材料,可被用于对多种聚合物材料进行改性和增强。本论文设计了不同的方法,制备一系列具有石墨烯/聚合物复合结构的polyHIPE,对其产物结构与性能进行了系统研究;除此以外,应用微流变分析手段,对不同条件下不同HIPE体系中的聚合反应过程做了一定探索研究。本文主要内容如下:1.实现了还原石墨烯/聚合物复合多孔材料的“一锅法”合成:制得内相分数为90 wt%的W/O型HIPE, HIPE的水相(内相)由GO与化学计量的水溶性还原剂如乙二胺(EDA)等组成,油相(外相)由引发剂、乳化剂、可聚合的乙烯基单体组成。乳液可通过外相中单体的自由基聚合固化形成多孔泡沫。同时,在内相中还原剂与GO反应,原位生成疏水性的还原改性石墨烯(EmGO),形成具有复合结构的孔壁。制备得到的复合多孔材料具有连通的孔结构,系统研究了EmGO浓度对泡孔特征几何尺寸的影响。复合孔壁的形成使得材料的机械、...

【文章页数】:100 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

图1-1?(a)开孔PU和(b)闭孔巧构的多孔材料??Figure?1-1?(a)?Open?口i,and?(b)?closed?cell?S化uctLire?of?porous?materials??

图1-1?(a)开孔PU和(b)闭孔巧构的多孔材料??Figure?1-1?(a)?Open?口i,and?(b)?closed?cell?S化uctLire?of?porous?materials??

(1)开孔和闭孔结构(Openand?closed?cell?structures);不同的制备方法会形成闭??孔和开孔两种不同的多孔结构,如图1-1所示。在闭孔结构中,孔隔间是彼此独立的,??这样的结构与开孔结构相比能使得多孔材料更硬。开孔结构是由彼此连通的隔间组??成,使得材....


图1-4描绘有机-无机polyHIPE纳米复合材料:共混,接枝和交联??iure?1-4?A?sceme?ecnoranc-norancoHIPE?nanocomoses:?lendin,ra行in,??

图1-4描绘有机-无机polyHIPE纳米复合材料:共混,接枝和交联??iure?1-4?A?sceme?ecnoranc-norancoHIPE?nanocomoses:?lendin,ra行in,??

如果每一部分无机物与聚合物之间都有单个化学键连接,则无机物基本上接??枝到聚合物链中。如果无机部分与聚合物由多重化学键连接,则无机粒子充当了交联??点(crosslinking?center)的作用【"-5〇】。如图1-4所示。??m??點endmg:?No?扫加ds?Graft....


图2-2石墨婦气凝肢的制备过程??Figure?2-2?A?image?illu巧ration?of?producing?graphene?aerogels??

图2-2石墨婦气凝肢的制备过程??Figure?2-2?A?image?illu巧ration?of?producing?graphene?aerogels??

将不同浓度的GO溶液(1、3、6、9、12、15mg/mL)各20mL分别与不同量EDA??(40、120、240、%0、480、600阵)均匀混合。放入60°C烘箱中24hW上,得到黑??色的凝胶,如图2-2右图。冷冻干燥后得到气凝胶。研磨后即得到粉末状EmGO。??..?靡I....


图2-6所合成的Fe3〇4的XRD图??Figure?2-6?X民D?of?Fe3〇4??

图2-6所合成的Fe3〇4的XRD图??Figure?2-6?X民D?of?Fe3〇4??

图2-6所合成的Fe3〇4的XRD图??Figure?2-6?X民D?of?Fe3〇4??从图2-6看出,所合成的粒子的XRD图完全与文献吻合,说明制备得到了?Fe;化。??2.3.3?EmGO复合polyHIPEs的聚合物基体的选择??聚合物单体的选择对poly排PE的形态结构....



本文编号:3997548

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