石墨烯量子点/氢化丁腈橡胶复合材料的制备
发布时间：2021-07-22 06:09
石墨烯量子点是一种新型碳纳米材料,尺寸一般小于10nm,因其具有生物相容性及光电特性等优点,被广泛的应用于成像、传感、电极和光催化等领域,表面丰富的官能团和规整的晶核结构使其在复合材料方面具有潜在的应用价值。但石墨烯量子点的生产效率较低、提纯过程复杂,限制了在复合材料宏量制备方面的应用。本论文高效制得石墨烯量子点,讨论其光学及传感特性,将其与羧基丁腈橡胶乳液混合,原位加氢制得复合氢化丁腈胶乳并加工成膜,主要工作如下:1.以三硝基芘为碳源,通过微波辅助加热法研制了具有良好荧光效应的水溶性石墨烯量子点,产率可达60.2%。通过FTIR、XPS、XRD、Ramman、TEM表征了石墨烯量子点的表面结构以及结晶状态,产率和量子产率均高于水热法产品。通过荧光强度和pH值的指数拟合,研究不同pH环境下的荧光特性,并探索了 Fe3+和Cu2+浓度检测方面的潜在应用。2.利用石墨烯量子点制备过程中的水合肼,研究了原位羧基丁腈橡胶的乳液加氢,得到氢化度95%的羧基丁腈橡胶乳液。通过Zeta电位和荧光测试研究了复合乳液稳定性、分散性和荧光特性。3.研究了复合乳液成膜的特性,通过红外光谱、热重分析和交联点密...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１石墨烯及石墨烯量子点形貌图［｜］??Ｆｉｇ．?１－１?Ｇｒａｐｈｅｎｅ?ａｎｄ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｑｕａｎｔｕｍ?ｄｏｔ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ⑴??２．荧光特性??１??
第一章绪论??Ｅｌｇａｒｉｃａ，??ｉａ＾＾ｇ＾ｒ－?士、??ｇｒａｐｈｉｔｅ?ｈｏｍ＾ｅｏｕｓ?ｂｌａｃｋ??ｓｏｌｕｔｉｏｎ??ＨＨ２ＨＨ２??ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ??ａｔ?ｒｏｏｍ??ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??切，ｐ气，??＊＊?？？?＊?＊?＾?＇?Ｍ＊??？ｒ？＾?？－?ｗ?＿??ＧＱＯｓ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?你??ｔｔｆ?ｙ＾?－?？?Ｉ?＿??＾?＾?．．．－＾?ｆ＾．??ｐｒｅｄｐｉｔａｔｉｏｒ，?｜??图１－４电化学法制备石墨烯量子点示意图Ｍｌ??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＧＱＤｓ?ｂｙ?ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｍｅｔｈｏｄ＾１８＾??（２）水热法??Ｐａｎ等人［１］利用水热法首次制备石墨烯量子点，由于步骤简单，是目前为止最常??用的制备石墨烯量子点的方法之一。水热法的工艺主要分为三个步骤，如图１－５所示：??①将氧化石墨烯在还原剂作用下还原为石墨烯片；②由于浓硝酸和浓硫酸的强氧化??性，石墨烯片会被氧化成尺寸更小和浓度更高的石墨烯衍生片；③最后将所制得的石??墨烯衍生片在水热的条件下去氧化，得到了荧光强度较好的石墨烯量子点。??通过水热法制备得到的石墨烯量子点相较于其他方法而言，具有很好的结晶性、??荧光强度和稳定性。??ａ）?????ｘ＾ｉｄｃｋｌ?Ｉｘ＾ＳＭｉＶ??．?ｌｗ？ｗ?－??激＃：齡：??ｎ?ＫＪ??图１－５水热法制备石墨烯量子点示意图［１］??Ｆｉｇ．?１－５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＧＱＤｓ?ｂｙ?ｈｙｄｒｏｔ
化处理得到带有活??性位点的三硝基芘，并通过水热法经氢氧化钠、氨水、水合肼修饰后形成石墨烯量子??点，其粒径可控制在５ｎｍ以内，产率高达６０％，荧光性能优异。??Ｈ?Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ??Ｒｅｆｌｕｘｉｎｇ、ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?＾?Ｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇ、３６５?ｎｍ?ＵＶ?＾??ｈｎｏ３，８０＾?Ｈ?ｎ＾ｏｋＴｏｏｘ＇Ｈ?ｈ２ｏ?＾??ｉｂ?ＨＥ?ｍｍＢｉ??Ｐｙｒｅｎｅ?１，３，６－Ｔｒｉｎｉｔｒｏｐｙｒｅｎｅ?ＧＱＤ?ｐｏｗｄｅｒ?ＧＱＤ?ｃｏｌｌｏｉｄ??图１－９水热法制备石墨烯量子点示意图［２３］??Ｆｉｇ．?１－９?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＧＱＤｓ?ｂｙ?ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ?ｍｅｔｈｏｄ＾２３＇??１．１．３石墨烯量子点的应用??ＧＱＤｓ由于兼具石墨烯和碳量子点的部分性质ＰＡ在纳米传感、电极材料、光催??化、功能复合材料等领域有广泛的应用。??１．传感器??传感器是用来检测环境变化的材料。ＧＱＤｓ表面含有大量的电子和空穴对，容易??发生电子的获取或输出，电子转移宏观表现出荧光猝灭等现象，因此ＧＱＤｓ可以用于??纳米传感、识别领域。Ｊｕ等人［２５】利用熔融碳化柠檬酸的方式制备出ＧＱＤｓ，利用水合??肼的还原作用制备Ｎ掺杂ＧＱＤｓ，基于Ｆｅ３＋和氮原子之间的配位，将Ｎ掺杂ＧＱＤｓ??用于Ｆｅ３＋的无标签检测，在１－１９４５?ｕ?Ｍ范围内获得了荧光猝灭和Ｆｅ３＋浓度之间的线性??相关性。Ｃｈｅｎ等人［２６］报道了一种基于Ｎ－ＧＱＤｓ电化学发光传感检测硝基苯胺的方法。??以柠檬酸为碳源、氨水为氮源、水热法制备Ｎ－ＧＱＤｓ，负载在玻碳电极上，负载后可??以与壳聚糖很好的结合
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉末氢化丁腈橡胶的制备及其在PVC中的应用[J]. 苏琳,黄勇,张陆,丁晓冬. 橡塑资源利用. 2018(03)
[2]水合肼废液的资源化处理技术研究及应用[J]. 倪成,廖虎. 化工与医药工程. 2018(02)
[3]氢化丁腈橡胶的研究进展[J]. 周阳,邹华,冯予星,张立群. 橡胶工业. 2017(03)
[4]杂环化聚丙烯亚胺树状聚合物负载钌铑双金属纳米粒子的制备及在催化丁腈橡胶氢化中的应用[J]. 萧烨,王洋,周为,彭晓宏. 高等学校化学学报. 2016(04)
[5]氢化丁腈橡胶技术进展及市场现状[J]. 李刚,何春. 甘肃科技. 2009(08)
[6]丁腈胶乳加氢凝胶的形成及抑制[J]. 王建国,周淑芹,张杰. 合成橡胶工业. 2003(03)
[7]丁腈胶乳的加氢反应[J]. 张杰,周淑芹,姚明. 合成橡胶工业. 2003(02)
[8]用于NBR加氢的一种新型铑双配体催化剂的研制[J]. 岳冬梅,沈曾民,徐瑞清,魏永康. 高分子材料科学与工程. 2002(02)
[9]使用氢化丁腈胶乳提高氢化丁腈橡胶与纤维之间的附着力[J]. 李兆云. 橡胶译丛. 1994(05)
硕士论文
[1]石墨烯量子点和银纳米粒子修饰二氧化钛增强其光催化性能[D]. 胡俊立.吉林大学 2018
本文编号：3296601
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１石墨烯及石墨烯量子点形貌图［｜］??Ｆｉｇ．?１－１?Ｇｒａｐｈｅｎｅ?ａｎｄ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｑｕａｎｔｕｍ?ｄｏｔ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ⑴??２．荧光特性??１??
第一章绪论??Ｅｌｇａｒｉｃａ，??ｉａ＾＾ｇ＾ｒ－?士、??ｇｒａｐｈｉｔｅ?ｈｏｍ＾ｅｏｕｓ?ｂｌａｃｋ??ｓｏｌｕｔｉｏｎ??ＨＨ２ＨＨ２??ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ??ａｔ?ｒｏｏｍ??ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??切，ｐ气，??＊＊?？？?＊?＊?＾?＇?Ｍ＊??？ｒ？＾?？－?ｗ?＿??ＧＱＯｓ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?你??ｔｔｆ?ｙ＾?－?？?Ｉ?＿??＾?＾?．．．－＾?ｆ＾．??ｐｒｅｄｐｉｔａｔｉｏｒ，?｜??图１－４电化学法制备石墨烯量子点示意图Ｍｌ??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＧＱＤｓ?ｂｙ?ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｍｅｔｈｏｄ＾１８＾??（２）水热法??Ｐａｎ等人［１］利用水热法首次制备石墨烯量子点，由于步骤简单，是目前为止最常??用的制备石墨烯量子点的方法之一。水热法的工艺主要分为三个步骤，如图１－５所示：??①将氧化石墨烯在还原剂作用下还原为石墨烯片；②由于浓硝酸和浓硫酸的强氧化??性，石墨烯片会被氧化成尺寸更小和浓度更高的石墨烯衍生片；③最后将所制得的石??墨烯衍生片在水热的条件下去氧化，得到了荧光强度较好的石墨烯量子点。??通过水热法制备得到的石墨烯量子点相较于其他方法而言，具有很好的结晶性、??荧光强度和稳定性。??ａ）?????ｘ＾ｉｄｃｋｌ?Ｉｘ＾ＳＭｉＶ??．?ｌｗ？ｗ?－??激＃：齡：??ｎ?ＫＪ??图１－５水热法制备石墨烯量子点示意图［１］??Ｆｉｇ．?１－５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＧＱＤｓ?ｂｙ?ｈｙｄｒｏｔ
化处理得到带有活??性位点的三硝基芘，并通过水热法经氢氧化钠、氨水、水合肼修饰后形成石墨烯量子??点，其粒径可控制在５ｎｍ以内，产率高达６０％，荧光性能优异。??Ｈ?Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ??Ｒｅｆｌｕｘｉｎｇ、ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?＾?Ｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇ、３６５?ｎｍ?ＵＶ?＾??ｈｎｏ３，８０＾?Ｈ?ｎ＾ｏｋＴｏｏｘ＇Ｈ?ｈ２ｏ?＾??ｉｂ?ＨＥ?ｍｍＢｉ??Ｐｙｒｅｎｅ?１，３，６－Ｔｒｉｎｉｔｒｏｐｙｒｅｎｅ?ＧＱＤ?ｐｏｗｄｅｒ?ＧＱＤ?ｃｏｌｌｏｉｄ??图１－９水热法制备石墨烯量子点示意图［２３］??Ｆｉｇ．?１－９?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＧＱＤｓ?ｂｙ?ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ?ｍｅｔｈｏｄ＾２３＇??１．１．３石墨烯量子点的应用??ＧＱＤｓ由于兼具石墨烯和碳量子点的部分性质ＰＡ在纳米传感、电极材料、光催??化、功能复合材料等领域有广泛的应用。??１．传感器??传感器是用来检测环境变化的材料。ＧＱＤｓ表面含有大量的电子和空穴对，容易??发生电子的获取或输出，电子转移宏观表现出荧光猝灭等现象，因此ＧＱＤｓ可以用于??纳米传感、识别领域。Ｊｕ等人［２５】利用熔融碳化柠檬酸的方式制备出ＧＱＤｓ，利用水合??肼的还原作用制备Ｎ掺杂ＧＱＤｓ，基于Ｆｅ３＋和氮原子之间的配位，将Ｎ掺杂ＧＱＤｓ??用于Ｆｅ３＋的无标签检测，在１－１９４５?ｕ?Ｍ范围内获得了荧光猝灭和Ｆｅ３＋浓度之间的线性??相关性。Ｃｈｅｎ等人［２６］报道了一种基于Ｎ－ＧＱＤｓ电化学发光传感检测硝基苯胺的方法。??以柠檬酸为碳源、氨水为氮源、水热法制备Ｎ－ＧＱＤｓ，负载在玻碳电极上，负载后可??以与壳聚糖很好的结合
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉末氢化丁腈橡胶的制备及其在PVC中的应用[J]. 苏琳,黄勇,张陆,丁晓冬. 橡塑资源利用. 2018(03)
[2]水合肼废液的资源化处理技术研究及应用[J]. 倪成,廖虎. 化工与医药工程. 2018(02)
[3]氢化丁腈橡胶的研究进展[J]. 周阳,邹华,冯予星,张立群. 橡胶工业. 2017(03)
[4]杂环化聚丙烯亚胺树状聚合物负载钌铑双金属纳米粒子的制备及在催化丁腈橡胶氢化中的应用[J]. 萧烨,王洋,周为,彭晓宏. 高等学校化学学报. 2016(04)
[5]氢化丁腈橡胶技术进展及市场现状[J]. 李刚,何春. 甘肃科技. 2009(08)
[6]丁腈胶乳加氢凝胶的形成及抑制[J]. 王建国,周淑芹,张杰. 合成橡胶工业. 2003(03)
[7]丁腈胶乳的加氢反应[J]. 张杰,周淑芹,姚明. 合成橡胶工业. 2003(02)
[8]用于NBR加氢的一种新型铑双配体催化剂的研制[J]. 岳冬梅,沈曾民,徐瑞清,魏永康. 高分子材料科学与工程. 2002(02)
[9]使用氢化丁腈胶乳提高氢化丁腈橡胶与纤维之间的附着力[J]. 李兆云. 橡胶译丛. 1994(05)
硕士论文
[1]石墨烯量子点和银纳米粒子修饰二氧化钛增强其光催化性能[D]. 胡俊立.吉林大学 2018
本文编号：3296601
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