氧化石墨烯/聚苯胺(GO/PANI)纳米复合材料的制备及其对废水中Cr(Ⅵ)吸附性能测试

重金属离子在自然环境中难降解、易富集、毒性大,目前重金属污染已成为全球广泛关注的问题。吸附法在处理重金属废水中有着广泛的应用,本研究以石墨和苯胺为基本原料,成功制备出氧化石墨烯/聚苯胺复合材料,并且研究了氧化石墨烯/聚苯胺复合材料对六价铬的吸附性能,结果表明氧化石墨烯/聚苯胺复合材料对六价铬的吸附性能优于单一的氧化石墨烯和聚苯胺材料,该复合材料有较大的吸附潜力。     

GO-PANI复合材料对亚甲基蓝和甲基橙吸附性能

将对苯二胺化学接枝在氧化石墨烯(GO)片层边缘,利用其为锚固位点原位氧化接枝了聚苯胺(PANI),得到复合材料GO-PANI。复合材料GO-PANI对染料具有很好的吸附性能,其对亚甲基兰、甲基橙的平衡吸附量高达465、299 mg/g,是纯PANI对亚甲基兰、甲基橙的平衡吸附量的1.88、2.6倍。     

棒状聚苯胺/石墨烯导电复合材料性能研究

利用界面聚合法制得了棒状的聚苯胺,将所制得的产品与石墨烯进行复合得到了聚苯胺/石墨烯复合材料,随后利用紫外分光光度计,红外光谱,XRD,扫描电镜等设备对聚苯胺及聚苯胺/石墨烯复合材料进行了结构和形貌表征,利用热重分析仪对其热性能进行了分析,最后进一步利用循环伏安法测定其电性能。通过上述手段对聚苯胺以及聚苯胺/石墨烯复合材料的性能进行了分析,并发现聚苯胺和石墨烯进行了成功的复合,复合后的材料也具有更好的性能。     

聚乙烯亚胺修饰的氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

将聚乙烯亚胺(PEI)接枝到氧化石墨烯(GO)表面,得到聚乙烯亚胺修饰的氧化石墨烯(GO-PEI)材料。通过FTIR、XRD、TGA对GO-PEI的结构及PEI接枝量进行表征,并研究其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,PEI成功接枝到GO表面,其氨基含量为13.72 mmol/g。GO-PEI对Cr(Ⅵ)表现出优良的吸附性能,其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。GO-PEI对Cr(Ⅵ)的去除是吸附与化学还原共同作用的结果。     

基于三维石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法及在超级电容器中的研究进展

三维石墨烯具有丰富的孔洞结构、大的比表面积、高的导电率、快的充电速率和长的循环寿命等优异性质,将其与聚苯胺复合制备三维石墨烯/聚苯胺复合材料可以充分发挥石墨烯和聚苯胺的优势性能,制得电化学性能优异的复合材料。该复合材料在超级电容器电极材料领域得到了广泛的关注。综述了三维石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法及其电化学性能,并针对复合材料研究中存在的问题、未来的研究方向进行了展望。     

聚醚砜膜接枝氧化石墨烯改性膜吸附铅离子的研究

聚醚砜膜和氧化石墨烯都是良好的吸附材料,通过改性、接枝将二者组合,制备一种新型吸附材料聚醚砜膜接枝氧化石墨烯改性膜用于吸附Pb2+.通过IR对膜进行了表征,考察了该膜对Pb2+的吸附性能.研究了吸附时间、温度、溶液pH、溶液浓度、氧化石墨烯含量和氨基化剂量对吸附量的影响,检验了膜的重复使用性能.实验结果表明,在最佳吸附...     

聚苯胺-石墨烯复合纳米填料的制备及其在水性防腐涂料中的应用

以石墨烯为基体,采用化学氧化法使聚苯胺在其表面复合,制备得到聚苯胺-石墨烯复合纳米材料,利用XRD、SEM及TEM对其结构和形貌进行了研究。将其作为功能填料添加到自干型水性环氧树脂中,得到复合水性防腐涂料。研究了复合纳米材料添加量及聚苯胺与石墨烯质量比对所得漆膜性能的影响。结果表明：聚苯胺对金属基材的钝化作用和片层石墨烯的阻隔作用相配合,能更加有效地提高水性环氧树脂的耐腐蚀性;控制适当的添加量及复合纳米材料的组成,能够制备得到性能优异的功能性环保防腐涂料。     

石墨烯/聚苯胺纳米片复合薄膜性能的研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为取向模板,采用模板辅助化学氧化聚合技术制备了聚苯胺。通过聚苯胺与氧化石墨烯混合分散液的自组装得到石墨烯/聚苯胺复合薄膜材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱,氮气吸附-脱附测试和电化学测试,分别表征聚苯胺和石墨烯/聚苯胺复合薄膜的形貌、结构、组分和电化学性能。结果表明,在CTAB作用下,合成了无规则纳米片状聚苯胺;当电流密度为0.5 A/g时,其比电容为470.8 F/g。石墨烯/聚苯胺复合薄膜的比表面积为43.2 m~2/g且表现为多级层状孔结构;将复合薄膜以三明治结构组装成全固态超级电容器测试其电化学性能。该复合薄膜表现出优异的面积比电容(在0.1 mA/cm~2的电流密度下达到292 mF/cm~2)和良好的循环稳定性。     

PDA/RGO复合材料对水中Fe（Ⅲ）的吸附行为

将多巴胺与氧化石墨烯纳米片层接枝复合制备了聚多巴胺/还原氧化石墨烯（PDA/RGO）复合材料,通过XRD、FTIR、FESEM和XPS等对该复合材料的结构和表面性质进行表征,并研究了其对水中Fe（Ⅲ）的吸附性能,考察了pH、吸附剂用量、吸附时间、Fe（Ⅲ）浓度和温度对其吸附性能的影响。结果表明：通过多巴胺与氧化石墨烯的仿生复合成功制备出具有优良吸附性能的PDA/RGO复合材料。pH为2,293 K时,该吸附材料对水中Fe（Ⅲ）的最大吸附量为59.1 mg·g^-1,其吸附等温线符合Freundlich方程,吸附动力学可用准二级动力学方程来描述。吸附热力学研究表明该复合材料对Fe（Ⅲ）的吸附过程为自发吸热过程,呈现非均质吸附特性。作为一种新型吸附材料,该复合材料在Fe（Ⅲ）等金属污染废水处理中将具有潜在的应用前景。     

新型磁性氧化石墨烯的制备及其对Cd~(2+)的吸附性能

通过对改良Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)进行磁性负载得到一种磁性氧化石墨烯(MGO),并通过β-环糊精改性制备了一种功能化磁性氧化石墨烯(MGO/CD),研究了MGO/CD对水体中Cd~(2+)的吸附性能。通过形貌表征可以看出,GO被成功磁性负载,并接枝上了β-环糊精;磁强振动仪测试表明,MGO/CD的饱和磁化强度达到67. 55 emu/g,吸附材料的磁性能良好。吸附实验表明,在温度为303 K,吸附量随着pH的升高而增大,最高可达到193. 8 mg/g,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型与准二级动力学模型。外加磁场分离并重复利用5次,MGO/CD的吸附率依然稳定在93%以上,是一种对Cd~(2+)吸附性能优良的吸附剂。     

PDA/RGO复合材料对水中Fe(Ⅲ)的吸附行为

将多巴胺与氧化石墨烯纳米片层接枝复合制备了聚多巴胺/还原氧化石墨烯(PDA/RGO)复合材料,通过XRD、FTIR、FESEM和XPS等对该复合材料的结构和表面性质进行表征,并研究了其对水中Fe(Ⅲ)的吸附性能,考察了pH、吸附剂用量、吸附时间、Fe(Ⅲ)浓度和温度对其吸附性能的影响。结果表明:通过多巴胺与氧化石墨烯的仿生复合成功制备出具有优良吸附性能的PDA/RGO复合材料。pH为2,293 K时,该吸附材料对水中Fe(Ⅲ)的最大吸附量为59.1 mg·g~(-1),其吸附等温线符合Freundlich方程,吸附动力学可用准二级动力学方程来描述。吸附热力学研究表明该复合材料对Fe(Ⅲ)的吸附过程为自发吸热过程,呈现非均质吸附特性。作为一种新型吸附材料,该复合材料在Fe(Ⅲ)等金属污染废水处理中将具有潜在的应用前景。     

原料及溶剂

201107132添加聚苯胺的预聚物、聚苯胺接枝聚合物、交联的材料和涂料的制备：在含缩水甘油基或异氰酸酯基的（甲基）丙烯酸酯中添加聚苯胺得到添加有聚苯胺的预聚物，然后将得到的添加有聚苯胺的预聚物与其他的含不饱和基团的单体通过其各自的双键进行加成共聚反应得到聚苯胺接枝聚合物，其质均相对分子质量1000—100000。     

新型石墨烯/聚苯胺/银基复合材料的制备

通过对石墨烯(GN)制备、结构改性及与聚苯胺(PANI)、银粒子(Ag)的复合,设计了制备GN/PANI/Ag新型电极复合材料的工艺路线。首先利用Hummers氧化还原法将石墨氧化成氧化石墨烯,利用硼氢化钠将氧化石墨烯还原成石墨烯,将石墨烯与聚苯胺、银粒子反应,最后制得了GN/PANI/Ag复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),热重分析(TG)和电导率测试对GN和GN/PANI/Ag的形貌,热稳定性和电化学性能进行了分析研究。结果表明,聚苯胺类衍生物、石墨烯以及银粒子三相在整个复合材料中共存,材料的复合使体系热稳定性和电化学性能得到提高。     

脉冲电沉积一步合成石墨烯/PANI复合材料及其超电容性能

采用脉冲电沉积一步合成得到石墨烯/聚苯胺(PANI)复合材料,通过SEM和XRD对材料的形貌和结构进行了表征,复合材料中聚苯胺为翠绿亚胺态,呈纤维状形貌。将所得石墨烯/PANI复合材料用作超级电容器电极进行电化学性能测试,比纯聚苯胺表现出更优异的超电容性能。电流密度为0.5A·g~(-1)时,石墨烯/PANI的比容量可达703F·g~(-1),且具有良好的倍率性能。     

rGO/PANI复合对电极的制备及应用研究

作为染料敏化太阳能电池的一个重要组成部分,对电极的研究对染料敏化太阳能电池(DSSC)的发展有着重要的意义。石墨烯基材料因其良好的电化学催化活性,高的电导率、腐蚀阻抗,大比表面积、重量轻以及低制备成本而受到了研究人员的关注。本文选用还原氧化石墨烯与聚苯胺复合作为对电极进行研究,通过石墨烯的高电导率以及聚苯胺较好的催化活性能够制备出了性能更优越的复合对电极。并对其进行了XRD、SEM表征以及电化学性能测试,探究了其作为染料敏化太阳能电池对电极的光电转换效率。     

石墨烯/聚苯胺复合薄膜材料制备及其在电极中的研究

石墨烯凭借巨大的比表面积和优异的电性能在储能领域引起了广泛的关注,但其较低的双电层电容以及团聚问题限制了其应用发展。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等表征石墨烯/聚苯胺薄膜电极材料结构与形貌变化,测试反应时间对其电学性能的影响。结果表明,聚苯胺原位聚合反应时间在6~24 h时,石墨烯/聚苯胺复合电极材料展现出优良的循环稳定性能、较高的比电容以及赝电容特性,但是当反应时间达到48 h时其比电容迅速下降,丧失储能能力。     

石墨烯材料在重金属废水吸附净化中的应用

石墨烯材料具有较大的比表面积、良好的化学稳定性,近年来在环境污染物深度吸附处理方面的应用逐渐引起了人们的关注。本文综述了石墨烯材料在重金属离子的吸附处理方面的研究进展,包括普通石墨烯、氧化石墨烯、功能化石墨烯以及石墨烯复合物等材料;讨论了石墨烯表面功能化修饰对重金属离子吸附性能的影响;分析了各种材料的优点与缺点;提出了需进一步研究的问题,如石墨烯表面功能化修饰的结构-性能关系、石墨烯材料的循环使用以及石墨烯材料对痕量重金属离子的富集灵敏度等问题,指出合成选择性好、富集灵敏度高且可多次循环使用的石墨烯材料,在重金属废水的深度处理中将得到进一步应用。     

磁性石墨烯复合材料制备与应用研究进展

石墨烯具备多种优异的性能,但容易通过π-π堆积和范德华力作用产生聚集,重新堆叠成石墨。为了改善石墨烯的堆叠问题,提高石墨烯材料的应用性,越来越多的研究者将石墨烯及其衍生物和磁性纳米粒子复合,制备综合性能更优的新型材料。本文结合近年来国内外研究报道,总结了磁性石墨烯纳米复合材料的制备方法（水热/溶剂热、化学接枝法、微波辅助法等）,概述了磁性石墨烯复合材料在环境样品分离富集、催化、涂层耐腐蚀性、吸波材料及能源等方面的应用,指出了目前磁性石墨烯复合材料研究中存在的一些问题,例如磁性颗粒容易发生团聚、生物安全性有待验证、氧化石墨烯的还原导致其表面吸附位点减少等。目前（氧化）石墨烯的制备工艺正在得到改善,而未来最重要的发展方向是加强对磁性石墨烯的表面改性,从而可使其表面具有更丰富的吸附位点,同时也可使石墨烯表面的磁性纳米粒子的形态及分布更均匀,更有利于稳定发挥磁性石墨烯的功能性。     

壳聚糖氧化石墨烯复合材料的研究概况

石墨烯是一种新型的碳纳米材料,氧化后得到氧化石墨烯(GO)。GO和壳聚糖均具有良好的性能,因此将氧化石墨烯及壳聚糖通过化学反应得到壳聚糖氧化石墨烯复合材料,或是对氧化石墨烯及壳聚糖修饰后通过化学反应得到壳聚糖氧化石墨烯修饰物复合材料,作为一种新型的材料,研究其吸附性能、抗菌作用、骨组织工程中及其他方面的应用。本文对壳聚糖氧化石墨烯复合材料直接或将壳聚糖氧化石墨烯修饰后的研究概况进行了综述,以期为其在工业领域、生物领域、医药领域的应用提供参考。     

石墨烯对聚苯胺/石墨烯复合电极容量的影响研究

石墨烯因其优异的导电性能和巨大的比表面积而被广泛应用于复合材料的研究。本文借助微晶石英天平采用循环伏安法一步电沉积制备了聚苯胺/石墨烯复合材料,其中所用到的石墨烯分散液是电解剥离法制备的。保持苯胺单体的浓度不变,观察改变石墨烯的含量对聚苯胺/石墨烯复合材料的制备的影响。结果表明,制得的复合材料的比电容高达1166 F/g。当苯胺单体浓度不变时,石墨烯的含量越高,循环伏安结果表明其电容性能也越好。所得的聚苯胺/石墨烯复合材料中石墨烯起到了良好的电子传输作用。