聚合物/碳纳米复合水凝胶的制备与性能研究

发布时间：2022-02-08 16:44

　　聚合物水凝胶有较好的化学和力学性能,并且有良好的生物相容性,因此,它在生物工程方面有广阔的应用前景。碳纳米材料是一种尺寸为纳米量级的新型材料,具有多种优异的物理化学性能,可以把它利用到各个领域,这无疑使它成为了当今科研的研究热点。碳纳米材料可以与各种材料掺杂制备复合新材料,如超级电容器、复合水凝胶及各种传感响应器等。具有很大的潜在应用价值。其中,聚合物与碳纳米材料复合制备的水凝胶由于其简单的制备方法,优异的应用性能以及良好的生物相容性,引起了国内外研究者的广泛关注。首先,制备了高力学性能高自修复性的聚合物/氧化石墨烯（GO）复合水凝胶。氧化石墨烯表面含有丰富的含氧官能团,可以与聚合物链之间形成氢键等相互作用力从而提高水凝胶的力学性能和自修复性能。我们在氧化石墨烯存在的情况下,通过丙烯酰胺（AM）和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）的自由基聚合制备了阳离子聚丙烯酰胺/GO水凝胶。水凝胶的力学性能和自修复能力可以通过GO含量的不同和AM和DAC的质量比来进行调节。DAC和GO之间的离子键和AM和GO之间的氢键可以有效地耗散能量并重建水凝胶的网络。制备得到的复合水凝胶具有高刚度（杨氏模量:?... 

【文章来源】：齐鲁工业大学山东省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

聚合物水凝胶的示意图

概述要包括富勒烯、碳纤维、碳纳米管和石墨烯85 年富勒烯(Fullerene)被人们发现，1991 年也被制备出来，碳纳米材料所特有且优异的物广泛关注和研究，并被利用到了各个领域。烯( Graphene)，又一次引起了碳纳米材料的研，仅由一层碳原子组成的六元环蜂窝状的二米材料可以通过石墨烯变换而得到。例如，碳纳米管也可以由石墨烯卷起来成为管状而得作是各维度的碳纳米材料的基本结构组成单理性能，如丰富的化学修饰性，良好的电学性种领域，比如，超级电容器，只智能感器和催

56]，除此之外，还有机械剥离法[57]、外延生长法[58,59]、化学气相沉积[47]、超临界流体剥离[60]等。图 1.3 氧化石墨烯以及还原氧化石墨烯的结构示意图1.3.3 碳纳米管碳纳米管是一种由单层碳原子组成的六元环的空心管状一维材料，它可以看作是由石墨烯材料卷起来成为管状的结构，又叫做巴基管，它具有良好的化学及物理性能，在力学性能和电学性能方面尤为突出。 从 1991 年，日本的 IiJima 在研究富勒烯的生成时在电弧产物中发现了多壁碳纳米管[61]，以来，碳纳米管一直是被应用于各个领域的热点材料，在 1993 年，他又发现了单壁碳纳米管[62]，并且Bethune 等人也发现了单壁碳纳米管[63]。碳纳米管的结构很特别，它的直径是纳米级的，而它的长度是微米级的。碳纳米管的内部一般由几层或者数十层的单原子层结构同轴套在一起，并且每层之间的距离大约相等，约为 0.35nm，碳纳米管的直径大约为 2~100 nm 不等。多壁管在形成的过程中

【参考文献】：
期刊论文
[1]改性淀粉强凝胶堵剂的研制[J]. 李粉丽,侯吉瑞,刘应辉,吕鑫.  大庆石油地质与开发. 2007(02)
[2]高强度吸水膨胀型堵水剂JBD的研制[J]. 王正良,肖传敏,佘跃惠.  江汉石油学院学报. 2003(01)



本文编号：3615396