氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶的制备及对甲基橙吸附性能研究

以氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS)为原料,采用一步水热法制备了氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶(GO/CS)。分别研究了制备方法和原料比例对其吸附甲基橙(MO)的影响。结果表明:水热法制得的气凝胶为三维网状结构,且水热法制备的氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶(GO/CS)较溶胶-凝胶法具有更好的吸附性能,当GO与CS的质量比为10:1时,复合气凝胶对甲基橙去除率最高。     

壳聚糖/壳聚糖接枝氧化石墨烯复合气凝胶的制备及性能研究

以壳聚糖（CS）和壳聚糖接枝氧化石墨烯（CS-g-GO）为主要原料,通过真空冷冻干燥技术分别制备了CS气凝胶和CS/CS-g-GO复合气凝胶吸附膜,并通过扫描电子显微镜、红外光谱仪和接触角测量仪等对吸附膜的性能进行了测试和表征,结果表明,CS/CS-g-GO复合气凝胶的接触角较纯CS大,亲水基团减少;当CS-g-GO和CS质量比（WCSg-GO∶WCS）为100∶1 556、CS-g-GO的接枝率为76.04%时制备的复合气凝胶吸附膜对细颗粒物（PM2.5）过滤效率可达到94.1%;与CS气凝胶相比,过滤效率提高了4.4%。     

聚乙烯醇/壳聚糖/壳聚糖-g-氧化石墨烯复合膜的制备

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)和壳聚糖-g-氧化石墨烯(CS-g-GO)为原材料,考察不同共混比下制备的PVA/CS/CS-g-GO纳米纤维膜的各项性能。首先使用扫描电镜检测薄膜的形貌,通过接触角测试检测薄膜亲水性的变化,然后采用单因素实验的方法考察不同条件对薄膜的孔隙率、水蒸气透过率、PM_2.5过滤效率的影响。结果表明,当W_CS-g-GO∶W_CS=100∶1 556,接枝率为76.04%时薄膜的各项性能较为优异,对PM_2.5的过滤效率达到最大值,为96.3%,与不含接枝物的相比,提高了5.2%。通过GO对CS的接枝改性有效的优化了薄膜的过滤效率。     

石墨烯/壳聚糖材料的制备及其吸附性能研究

以石墨烯和壳聚糖为原料,采用冷冻干燥法制备出石墨烯/壳聚糖(G/Cs)材料,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对G/Cs进行了表征。以罗丹明B作为污染物,G/Cs为吸附材料,得出最佳工艺条件:在25℃、pH=4、材料用量0.1 g/L条件下,对400 mg/L的罗丹明B污染物反应12 h后的最大饱和吸附容量达856.95mg/g。利用灰色系统理论对相关因素关联分析,得出污染物浓度因素对罗丹明B吸附容量的影响最大。     

氧化石墨烯/壳聚糖复合材料应用性能研究综述

近年来,石墨烯以其良好的导电性、导热性能、优异的力学性能以及光学性能等在众多领域得到广泛的应用。同时,石墨烯的制备也有了较大的进展。文章综述了石墨烯的化学制备方法及氧化石墨烯/壳聚糖复合材料的应用性能,并对石墨烯复合材料的应用进行了展望。     

金刚烷胺/氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能

以氧化石墨烯和金刚烷为原料，通过水相合成法制备了金刚烷胺功能化氧化石墨烯复合材料A/GO，以FT-IR、XRD和XPS对A/GO进行了结构表征，并考察了A/GO对有机染料的吸附性能。结果表明，与氧化石墨烯相比，A/GO对甲基蓝（AB93）表现出高效吸附性，其吸附动力学和吸附等温模型分别符合拟二级动力学和Langmuir模型，理论最大吸附容量（qm）为1250.0 mg/g。热力学分析表明，A/GO吸附AB93是自发的放热过程。A/GO吸附AB93对盐（NaCl和KCl）表现出良好的耐盐性，而CaCl2能有效地促进A/GO吸附AB93。对于刚果红和AB93等的混合染料体系，A/GO能选择性吸附AB93。     

载铁氧化石墨烯壳聚糖对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用加热蒸发法制备了载铁氧化石墨烯壳聚糖(Fe-GOCS)复合球,对合成材料进行了表征,研究其对吸附Cr(Ⅵ)的影响因素.结果表明,随pH的降低,Fe-GOCS对Cr(Ⅵ)的吸附量增加.准1级动力学模型可用于描述0～10h对Cr(Ⅵ)的吸附动力学过程,而10～45h阶段对Cr(Ⅵ)的吸附符合准2级动力学方程.随环境温度...     

氧化石墨烯-壳聚糖-聚乙二醇纳米复合物的制备及表征

针对纳米氧化石墨烯(NGO)在生理溶液中易聚集沉淀的问题,文中将壳聚糖-聚乙二醇接枝聚合物通过缩合反应与NGO共价连接,得到氧化石墨烯-壳聚糖-聚乙二醇(NGO-CS-PEG)纳米复合物。采用FTIR,SEM,DLS等方法对复合物进行表征。在FTIR图谱中,1776,1480 cm-1处同时出现酰胺键特征吸收峰,表明NGO-CS-PEG的成功制备。SEM表征结果显示复合物具有良好的单片层结构。DLS测定结果显示NGO-CS-PEG的平均粒径为282.5 nm,PDI为0.287。以PBS(p H=7.4)及DMEM细胞培养液为模拟生理溶液,纳米复合物在30 d范围内均能在溶液中稳定分散,未出现聚集沉淀现象。研究表明制备的NGO-CS-PEG纳米复合物粒径分布均匀、片层形貌良好、在生理溶液中分散稳定,为其在生物医药领域中的应用奠定了基础。     

壳聚糖对毛发水解液复合氨基酸的吸附性能研究

研究了壳聚对毛水解液复合氨基酸捐附性能及其影响因素,探讨了解吸的条件。结果表明在ＰＨ为６－７时,有好的吸附效果,用０．２ｍｏｌ．Ｌ＾－１ＮＨ３．Ｈ２Ｏ可解吸。     

磁性氧化石墨烯纳米粒子的制备及其对大红染料的去除

合成氧化石墨烯磁性纳米复合材料Fe_3O_4-NH_2@GO,通过透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对材料的形貌、结构进行表征,并考察影响该磁性材料对水样中大红染料吸附过程的主要参数,包括吸附剂用量,pH,吸附时间及温度。结果表明,吸附剂Fe_3O_4-NH_2@GO对大红染料有较好的吸附性能,最佳吸附pH为4,吸附平衡时间为8 h,理论最大吸附量69.44 mg/g,升高温度,可提高Fe_3O_4-NH_2@GO对大红染料的吸附能力。动力学研究结果证明,该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线满足Langmuir模型。     

石墨烯及其复合材料的研究进展

石墨烯是一种新型的碳材料具有优异的光学、电学、热学性能,可制备高性能纳米复合材料。以氧化石墨烯（ GO）为前驱体的一维纤维可提高其柔韧性和导电性。本文针对石墨烯及其复合材料的研究现状进行了简述,评论了石墨烯复合纤维的性能,并展望了其应用领域与发展前景。     

氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备与性能

利用二乙烯三胺在氧化石墨烯(GO)表面引入氨基基团得到改性GO,然后与环氧树脂(EP)复合,制备出GO增强EP复合材料。性能测试结果表明,该复合材料具有良好的疏水性及力学性能。复合材料的吸水率随着改性GO含量增加先降低后提高,当改性GO含量为0.2%时,吸水率最低,浸泡12 d后吸水率为0.125%,与纯EP相比降低了81.48%,当改性GO含量继续增加,由于复合材料界面局部空隙的增加,吸水率反而大幅上升。复合材料的拉伸强度、冲击强度随着改性GO含量增加先提高后降低,当改性GO含量为0.05%时,拉伸强度、冲击强度最高,分别为50.94 MPa,5.78 k J/m2,相比纯EP增加了104%和90%。综合考虑,当改性GO含量为0.05%时,复合材料的分散性能、疏水性及力学性能较优。     

氧化石墨烯复合PVA纤维增强水泥基材料的力学性能及耐久性研究

为解决混凝土耐久性差、脆性大等问题,研究了氧化石墨烯(GO)复掺聚乙烯醇(PVA)纤维对低水灰比水泥基材料力学性能及耐久性能的影响.利用Hummers法制备GO,并表征GO的结构和性能,通过测试分析了不同配合比砂浆的力学性能和耐久性,并通过MIP(压汞法)和SEM(扫描电镜)分析了氧化石墨烯以及PVA纤维对水泥基材料的改性机理.结果表明GO和PVA纤维均能提高水泥基材料的力学性能以及耐久性.GO复掺PVA纤维可以显著改善水泥基材料孔结构,降低孔隙率,提高水泥基材料抗氯离子渗透性能并降低水泥基材料收缩率.     

ZnO/氧化石墨烯复合材料的制备及其可见光催化性能?

以均匀沉淀法制备纳米ZnO,并将其负载在氧化石墨烯(GO)上制得了ZnO/GO复合材料。XRD、TEM、UV、PL等证实在GO表面分散着颗粒均匀的ZnO纳米颗粒,GO与ZnO纳米颗粒之间存在电子转移效应,抑制ZnO中光生电子空穴对的复合,提高了ZnO的可见光催化性能;考察了复合材料在模拟太阳光条件下降解亚甲基蓝的光催化性能,当GO添加量为10%时,模拟太阳光照射90 min后,对亚甲基蓝的降解率达到97.2%,经过10次循环使用后降解率没有明显降低,复合材料的可见光催化活性明显优于纯的纳米ZnO,同时ZnO/GO复合材料对部分工业染料也有很好的降解活性。     

氧化石墨烯改性聚乙烯醇纤维的制备及性能研究

采用凝胶纺丝制备了氧化石墨烯(GO)改性的高强聚乙烯醇(PVA)纤维,研究了GO的含量、纺丝工艺对GO-PVA纤维性能的影响。通过红外光谱、热失重和热失重速率、差示扫描分析、X射线衍射等方法对GO-PVA纤维的结构与性能进行了研究。结果表明:GO-PVA纤维具有更好的拉伸性能,当GO质量分数在0.1%的时候,GO-PVA纤维具有最好的拉伸性能,其最大拉伸倍数、强度和模量分别为41倍、15.6 c N/dtex和185 c N/dtex,比纯PVA纤维提高了36.7%、16.4%和79.6%。     

Chitosan–Graphene Oxide Composite Membranes for Solid-Phase Extraction of Pesticides

Solid-phase extraction (SPE) coupled to LC/MS/MS analysis is a valid approach for the determination of organic micropollutants (OMPs) in liquid samples. To remove the greatest number of OMPs from environmental matrices, the development of innovative sorbent materials is crucial. Recently, much attention has been paid to inorganic nanosystems such as graphite-derived materials. Graphene oxide has been employed in water-purification processes, including the removal of several micropollutants such as dyes, flame retardants, or pharmaceutical products. Polysaccharides have also been widely used as convenient media for the dispersion of sorbent materials, thanks to their unique properties such as biodegradability, biocompatibility, nontoxicity, and low cost. In this work, chitosan–graphene oxide (CS_GO) composite membranes containing different amounts of GO were prepared and used as sorbents for the SPE of pesticides. To improve their dimensional stability in aqueous medium, the CS_GO membranes were surface crosslinked with glutaraldehyde. The composite systems were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, swelling degree, contact angle, and mechanical measurements. As the GO content increased, a decrease in surface homogeneity, an improvement of mechanical properties, and a reduction of thermal stability of the CS-based membranes were observed. The increased dimensional stability in water, together with the presence of high GO amounts, made the prepared composite membranes more efficacious than the ones based just on CS in isolating and preconcentrating different hydrophilic/hydrophobic pollutants.     

氧化石墨烯/聚氨酯复合材料的制备及性能研究

采用溶液共混浇注成膜法制备氧化石墨烯/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:氧化石墨烯在TPU基体材料中分散较好;随着氧化石墨烯用量(0～5份)的增大,氧化石墨烯/TPU复合材料的拉伸强度增大,拉断伸长率未明显下降;当相同用量(均为1份)的氧化石墨烯、碳纳米管、石墨和炭黑分别填充TPU时,氧化石墨烯/TPU复合材料物理性能提高幅度最大,补强性能最好。     

纤维素/氧化石墨烯复合气凝胶的制备及其阻燃性能研究

为了提高纤维素气凝胶的阻燃性能,用具有阻隔效应和催化成碳能力的氧化石墨烯（GO）作为阻燃剂,通过简单的冷冻干燥的方法制备了具有阻燃功能的纤维素/GO复合气凝胶。结果表明,GO在纤维素黏液中的最佳添加量是5 %（质量分数,下同）;在此条件下,GO在纤维素中分散良好,可以形成有序的三维多孔气凝胶结构;GO和纤维素之间的作用力为氢键;在最佳添加量条件下,G5C95气凝胶始终处于阴燃状态,其燃烧速率从纯的纤维素气凝胶的5.67 mm/s降低为0.57 mm/s;相对于纯的纤维素气凝胶,GO阻燃纤维素气凝胶的峰值热释放速率减少了57.7 %,总热释放量也明显降低,显示出较好的阻燃性能;相对于纯的纤维素气凝胶,GO阻燃气凝胶的残炭更加致密;GO提高了残炭的石墨化程度;由于GO的物理屏障效应和催化成碳能力,其不仅能增加残碳量,而且能提高残碳致密度和石墨化程度,从而有效提高纤维素气凝胶的阻燃性能。     

Preparation of Carbonized Kapok Fiber/Reduced Graphene Oxide Aerogel for Oil-Water Separation

A carbonized composite aerogel was fabricated based on kapok fibers (KFs) and graphene oxide (GO) through hydrothermal and carbonizing reactions. The as-prepared carbonized kapok fiber/reduced graphene oxide (CKF/RGO) aerogel exhibited special features including light weight, fire resistance, stable structure, hydrophobicity, and oleophilicity. The wettability of the KF/GO aerogel was transformed to hydrophobicity after carbonization, which provided the CKF/RGO aerogel with a distinct ability for oil-water separation. The CKF/RGO aerogel was able to adsorb oil liquids up to 110 times of its own weight. The sorption capacity of the CKF/RGO aerogel was still higher than 90 % of the initial sorption capacity after eleven sorption-combustion cycles of n-hexane solvent.     

GO/AT复合材料的制备及其吸附性能分析

采用溶液共混法制备氧化石墨烯(GO)/凹凸棒石(AT)复合材料,探讨GO含量对复合材料吸附性能的影响,并对复合材料的组成和微观结构进行了表征和分析。结果表明,当GO/AT的质量比为3/4时,复合材料对盐酸四环素的吸附效果最佳,吸附率达到93.06%。进一步探讨了吸附时间、盐酸四环素初始浓度和溶液pH条件对复合材料吸附性能的变化,分析了复合材料吸附盐酸四环素的过程;GO/AT复合材料对盐酸四环素的吸附过程符合准二级动力学方程,其表观吸附活化能为37.19 kJ/mol,此吸附过程以静电吸附为主;对盐酸四环素的吸附行为符合Langmuir等温式,在研究的温度范围,吸附焓变(ΔHO)为7.77 kJ/mol,吸附自由能变(ΔGO)<0,吸附熵变(ΔSO)为57.62 J/(mol·K),表明该吸附是吸热、自发、熵增过程。