季铵化石墨烯水凝胶的制备及其用于水过滤除菌的研究

发布时间：2021-10-30 17:56

　　石墨烯水凝胶由氧化石墨烯经过水热法制得,具有三维立体多孔结构,其孔径均匀孔间互通,结构上看是一种水过滤的优良滤芯材料。然而石墨烯固有的抗菌性能较低,并需要较长的时间才能实现细菌的杀灭,无法适应过滤除菌的要求。通常人们将其它的抗菌物质与石墨烯混合或接枝以提高其抗菌性能,但是这些抗菌物质往往造成不必要的释放,使得过滤的水体被二次污染。因此,本文提出一种通过π-π共轭的方式来提高石墨烯水凝胶抗菌能力的新方法。首先,本论文合成得到了一种结构新颖的具有大π共轭结构的分子,为一种含苝季胺盐衍生物,由五个芳环的苝和两个侧链季铵基团（QA）组成,缩写为piQA,并且对piQA的分子结构和抗菌性能进行了表征。其次,以氧化石墨烯水溶液为原料通过水热合成的方法得到了圆柱形还原氧化石墨烯（rGO）水凝胶,并对其物理性质及微观形态进行了表征;最后,利用piQA和rGO水凝胶中的石墨烯片层之间的π-π共轭作用成功将季铵盐基团固定于石墨烯表面,所得piQA修饰的rGO水凝胶命名为piQA-rGO。piQA的大π结构会与rGO形成强烈的π-π共轭作用,产生约为31 wt%的piQA质量负载,进一步保证了rGO水凝胶表... 

【文章来源】：天津理工大学天津市

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

石墨烯结构示意图

图 1-16 氧化石墨烯(GO)的结构示意图Fig. 1-16 Structure of graphene oxide (GO)e 等[41]通过一种绿色且有效的液相化学还原方法，使用 L-AA 作高质量还原的 GO。还原速度很快，在 10 分钟内基本还原完成、葡萄糖、蔗糖或 Na2SO3的还原效果更好。并且所得的 rGO 在性溶剂中形成非常稳定的悬浮液。这使得材料易于被修改以用于，例如在复合材料、生物医学、导电油墨以及能量存储和转换保方法可以为石墨烯的大量生产提供明显的优势，并且可以实现开发。Stankovich 等[42]用水合肼还原在水中剥离的氧化石墨胶致它们聚集，随后形成由石墨烯薄片组成的高表面积碳材料。rnandez-Merino 等[43]比较了不同还原剂（硼氢化钠、连苯三酚、）对氧化石墨烯悬浮液以及在碱性条件下加热悬浮液的脱氧效有情况下，利用这些还原剂可达到的还原程度和随后相关性能的于用肼作为还原剂来还原的结果，仅发现维生素 C 还原悬浮液有相当的效果。维生素 C 还原的氧化石墨烯不仅可以在水中制

第一章 绪论米离子复合物，石墨烯聚合物复合材料等。如今，石墨烯复合材料是重要的研究方向 。研究者们希望将含有各种功能的材料通过各石墨烯和其衍生物中制备出石墨烯复合物。目前为止，已经研制成合材料有有机晶体[44,45]、有机金属骨架(MOFs)[46,47]、生物材料[48,4结构[51,52]、碳纳米管[53]、燃料电池、超级电容器[54,55]、光催化[56,57）石墨烯/碳纳米管复合材料米管是纳米尺寸的材料，其比表面积很大，导电性能优良等优点，一维的量子材料，具有很强的硬度，管的两端都封口，且径向尺寸石墨烯是一种二维的材料，两者分别具有一维和二维物质的性能，石墨烯掺杂，可以将两者的优点得到最大化，在应用领域更加得到

【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu/ZnO-RGO的抗菌性能及应用[J]. 姜国飞,李旭飞,吕艳,车阳丽,刘芳.  中国环境科学. 2018(08)
[2]ZnO/TiO2异质复合材料的制备及抗菌性能研究[J]. 洪杰,左施旖旎,王光辉,朱长俊,李雷,汪海东.  化学研究与应用. 2016(07)
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本文编号：3467168