壳聚糖/氧化石墨烯/聚乙烯醇三元复合水凝胶的制备及性能研究

发布时间：2024-10-05 01:26

　　纯聚乙烯醇(PVA)水凝胶因力学性能差、响应单一等缺点使其应用范围受到了限制。为此,本文将氧化石墨烯(GO)作为纳米填料引入纯PVA水凝胶基体中,以提高纯PVA水凝胶的力学性能。然后,在此基础上将壳聚糖(CS)添加到GO/PVA复合水凝胶的基体中,提高复合水凝胶的pH敏感性,并成功制备了具有两性pH敏感型的三元复合水凝胶。具体研究内容如下:通过物理交联循环冷冻-解冻法,制备了 GO/PVA复合水凝胶。XRD结果表明GO溶液与PVA溶液搅拌混合后,使GO均匀分散在PVA基体中。SEM结果表明GO与PVA分子可以形成网络结构,随着GO含量增大,网络结构的孔径也逐渐增大。压缩性能测试表明GO的引入可以明显提高复合水凝胶的抗压性能。当GO含量为1wt%时,GO/PVA复合水凝胶的压缩强度为0.72MPa,与纯PVA水凝胶(0.22MPa)相比,增加了 227%。同时,少量GO的添加,使复合水凝胶具有一定的pH敏感性;尤其是在碱性溶液中,复合水凝胶的平衡溶胀率提高较为明显。为了提高pH敏感性,在GO/PVA复合水凝胶的基础上采用溶液混合及冷冻-解冻法制备了 CS/GO/PVA三元复合水凝胶。将制备...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚乙烯醇（PVA）概述
        1.2.1 聚乙烯醇(PVA)水凝胶结构性质
        1.2.2 聚乙烯醇(PVA)水凝胶的制备
        1.2.3 聚乙烯醇(PVA)水凝胶的应用
    1.3 氧化石墨烯（GO）概述
        1.3.1 石墨烯的结构性质
        1.3.2 氧化石墨烯(GO)的制备
        1.3.3 氧化石墨烯(GO)的结构性质
        1.3.4 氧化石墨烯(GO)的应用
    1.4 壳聚糖（CS）概述
        1.4.1 壳聚糖(CS)的结构性质
        1.4.2 壳聚糖(CS)的制备
        1.4.3 壳聚糖(CS)的应用
    1.5 国内外研究进展
        1.5.1 PVA基复合水凝胶研究现状
        1.5.2 智能水凝胶研究现状
    1.6 主要研究内容及创新点
    1.7 研究目的及意义
第2章 实验部分
    2.1 实验材料及实验仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 样品制备
        2.2.1 GO的制备
        2.2.2 GO/PVA复合水凝胶的制备
        2.2.3 CS/GO/PVA三元复合水凝胶的制备
    2.3 实验测试方法
        2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.3.2 热重分析(TGA)测试
        2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)测试
        2.3.4 压缩性能测试
        2.3.5 溶胀性能测试
        2.3.6 pH敏感性的溶胀测试
        2.3.7 盐敏性的溶胀测试
第3章 GO/PVA复合水凝胶的性能测试
    3.1 前言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 GO/PVA复合水凝胶的结构与形貌
        3.2.2 GO/PVA复合水凝胶的热稳定性
        3.2.3 GO/PVA复合水凝胶的溶胀性
        3.2.4 GO/PVA复合水凝胶的pH敏感性
        3.2.5 GO/PVA复合水凝胶的力学性能
    3.3 本章小结
第4章 CS/GO/PVA复合水凝胶的性能测试
    4.1 前言
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 CS/GO/PVA三元复合水凝胶的结构与形貌
        4.2.2 CS/GO/PVA三元复合水凝胶的热稳定性
        4.2.3 CS/GO/PVA三元复合水凝胶的溶胀性
        4.2.4 CS/GO/PVA三元复合水凝胶的pH敏感性
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间所获科研成果



本文编号：4007377