氧化石墨烯/Laponite双重纳米复合水凝胶的合成及性能

发布时间：2024-02-16 02:42

　　纳米复合水凝胶由于合成简单易于引入新功能而备受人们关注。双重纳米复合水凝胶旨在通过双重增强机理进一步提高凝胶强度。而仅对凝胶进行增强,性能较为单一,仍不能满足应用需求,在此基础上赋予其功能性,比如电性能、温敏性、p H响应性等,可适用于更多领域。因此,双重纳米复合水凝胶的机理研究以及赋予其新的功能性是拟解决的问题。本文以丙烯酰胺(AM)为单体,氧化石墨烯(GO)和Laponite为交联剂和增强填料,通过原位聚合的方法制备力学性能良好的双重纳米复合水凝胶,探讨GO和Laponite的双重增强机理,并引入电性能,合成导电水凝胶。主要工作包括:(1)AM在GO和Laponite混合分散液中原位自由基聚合制备具有高力学性能的双重纳米复合水凝胶。通过混合分散液的流变测试,证实GO和Laponite之间存在相互作用,促使Laponite能够吸附在GO的表面及边缘,防止GO进一步聚沉。FTIR、XRD和HRTEM测试说明双重纳米复合水凝胶的成功合成及无机纳米片层在水凝胶网络中的均匀分散。而GO和Laponite的均匀分散有效地改善了水凝胶的机械性能,拉伸强度最高为391 k Pa,断裂伸长率为142...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1(a)Laponite片层的结构

直径和厚度分别约25nm和1nm，表面带大量负电荷，而边缘带少量正电荷[20]，可均匀分散于水溶液中(图1.1)，代替有机交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)，在NC水凝胶中起多官能团交联剂的作用。2002年Haraguchi等人首次报道了在不添加任何化学交联剂....

图1.3PANi结构：(a)本征态；(b)掺杂态[56]

图1.3PANi结构：(a)本征态；(b)掺杂态[56]1.3GeneralstructureofPANiin(a)emeraldinebaseand(b)emeraldin

图1.4导电PANi水凝胶的合成方法：(a)水溶液聚合法；(b)界面聚合法[73]

化剂分别溶解在有机溶剂和水中，聚合过程发生在水/有产生的导电PANi在掺杂状态下自动转移到水相中并自组u等[73]通过界面聚合成功制备了PAM/PANi导电水凝胶。比，界面聚合法更经济更有效，由于在水/己烷界面处形地组装到PAM水凝胶中。因此，合成的导电水凝胶具有机....

图1.5(a)分级结构的Pt纳米颗粒/PANi水凝胶作为葡萄糖传感器的反应机理图

[77]。图1.5(a)分级结构的Pt纳米颗粒/PANi水凝胶作为葡萄糖传感器的反应机理图[78]；MC-Gel作为电子皮肤监测(b)人手的抓握运动和(c)玩具青蛙的跳跃运动[79]Figure1.5(a)A2Dschemeshowingthereac....

本文编号：3900682