碳纳米管悬浮液分散质量影响因素试验研究

选取常见的5种表面活性剂,开展碳纳米管悬浮液的分散性和稳定性实验,定量分析了超声时长、表面活性剂掺比和碳纳米管浓度对悬浮液分散性的影响,量化了使用表面活性剂的碳纳米管悬浮液稳定性。结果表明：(1)超声时长对碳纳米管悬浮液的分散性有显著影响,采用功率为270 W的超声处理,超声40min,悬浮液的分散性趋于平稳;(2)在平均最佳超声时长下,SDBS作表面活性剂具有最优的分散效果,吸光度峰值达到1.729;(3)随着碳纳米管浓度的增加,分散性呈波形变化,SDBS和Triton X-100作表面活性剂,均在碳纳米管浓度为6 g/L时,表现出最佳的分散效果;(4)SDBS作表面活性剂,短期内吸光度值下降较少,有良好的短期稳定性,Triton X-100作表面活性剂,短期内吸光度值下降较多,但7 d后下降较少,有较好的长期稳定性。     

水性聚氨酯/石墨烯柔性导电复合材料制备及性能

针对石墨烯在与聚合物基体复合中出现的难以均匀分散、易出现团聚的问题,通过采用不同的分散剂对石墨烯进行非共价键功能化改性,选取最佳分散剂,以制备稳定的石墨烯分散液。通过溶液共混法和流延浇铸法将石墨烯均匀分散在水性聚氨酯（WPU）基体中,制备了WPU/石墨烯柔性导电复合材料。溶剂分散效果及吸光度测试结果显示,聚乙烯醇（PVAL）水溶液对石墨烯的分散能力强,制备的石墨烯分散液较为稳定,且PVAL水溶液的最佳质量分数是15%,其吸光度达到2.943;导电性能测试结果发现,石墨烯含量为WPU质量的2%时,WPU/石墨烯柔性导电复合材料综合性能较好,其电导率为2.6×10^-7 S/m,并在此基础上,考察发现WPU∶PVAL水溶液质量比为80∶20时,复合材料的拉伸强度较未加分散剂的增加了116%,电导率为4.5×10^-5 S/m,较未加分散剂的增加了5个等级;扫描电子显微镜结果表明,加入PVAL水溶液后,石墨烯能均匀地分散在WPU基体中,表明PVAL水溶液对石墨烯具有良好的分散作用。     

石墨烯-卤化丁基橡胶复合材料的制备方法及应用

正江苏润德医用材料有限公司开发出一种石墨烯-卤化丁基橡胶复合材料制备方法。将表面活性剂加入到氧化石墨烯分散液中反应得到功能化氧化石墨烯分散液;将还原剂加入到所述功能化氧化石墨烯分散液中反应后清洗过滤得到功能化石墨烯沉淀;将所述功能化石墨烯沉淀分散于有机溶剂中得到功能化石墨     

表面活性剂对镍-铁-石墨烯复合镀层的影响

采用复合电镀的方法在7075铝合金上制备了镍-铁-石墨烯复合镀层,研究了不同种类、不同添加量的表面活性剂对镀液中石墨烯的分散性及复合镀层硬度、耐磨性的影响。采用SEM、EDS、XRD、Raman对复合镀层的结构形貌进行了表征。研究结果表明:与未添加表面活性剂的镍-铁-石墨烯复合镀层(硬度为823.9(HV),摩擦系数为0.1999)相比,添加石墨烯质量的80%的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)有利于石墨烯在复合镀液中的分散,能够显著地提高复合镀层的硬度和耐磨性能,其硬度提高了13.38%,摩擦系数降低了26.11%。     

乙醇胺稳定石墨烯分散体系的制备及pH响应性能研究

利用乙醇胺作为分散剂,水合肼为还原剂制备出一种稳定的石墨烯分散体系。采用紫外可见光谱、红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜等方法对石墨烯水溶液的分散性和pH响应性能进行了分析表征。结果表明,在还原反应后,乙醇胺可修饰在还原氧化石墨烯表面,形成乙醇胺和石墨烯的复合物(ETA-RGO),得到稳定均匀的ETA-RGO分散溶液,原子力和透射电镜显示石墨烯以单片层形式分布,最大宽度为1μm左右,厚度约为0.8 nm。此外,在pH降低至6以下时,ETA-RGO分散液中的石墨烯快速团聚,表现出明显的pH响应特性。这种分散体系不仅实现了石墨烯在水溶液中的稳定分散,而且还赋予了石墨烯pH响应性能,可望扩展石墨烯相关材料在生物领域中的应用范围。     

交联聚苯乙烯磺酸钠结构与性能表征

通过溶液自由基聚合法合成了交联的聚苯乙烯磺酸钠(PSS)。并以红外、凝胶渗透色谱(GPC)、元素分析、电导率、表面张力、分散稳定性仪对合成的交联聚苯乙烯磺酸钠的结构和性能进行了表征,表明合成的交联PSS具有w(S)=6.76%的高磺酸根含量、多分散性(Mn/Mw)为1.52的相对分子质量分布集中的结构特征。该聚合物还具有阴离子高分子表面活性剂的特征,25℃时,其临界胶束质量浓度为5 g/L,在该质量浓度时,表面张力为64 mN/m,水溶液的电导率为435μs/cm,并具有优良的分散稳定性能,当PSS质量分数从0变化到1.0%时,TiO2悬浮液2 h内平均粒径的增加值由418.747μm减小到1.499μm,分散稳定指数从29.47降为9.01,其分散能力优于目前广泛使用的萘磺酸盐甲醛缩合物分散剂。     

十二烷基苯磺酸钠淋洗修复二环己胺与十二烷基苯磺酸钠复合污染土壤的研究

为探讨低浓度小剂量表面活性剂淋洗修复有机物与表面活性剂复合污染土壤的可行性,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和二环己胺(DCHA)为研究对象进行吸附和洗脱等实验。结果表明,土壤对SDBS的吸附量随SDBS浓度升高而呈先线性增加后快速下降的趋势。无论是DCHA污染土壤还是SDBS-DCHA复合污染土壤,随着淋洗液SDBS浓度不断增大,DCHA的洗脱效率快速升高并最终趋于最大值。DCHA单独污染的土壤,SDBS浓度需要达到约2000 mg·L~(-1)才能达到最大洗脱效率,而对于DCHA-SDBS复合污染的土壤,浓度约600 mg·L~(-1)即可达到最佳修复效果。     

表面活性剂复配对石墨烯分散性的影响及其在复合镀银中的应用

以石墨烯分散液的吸光度和Zeta电位为指标,研究了十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、六偏磷酸钠(SHMP)、木质素磺酸钠(SLS)、吐温-20(TW-20)、吐温-80(TW-80)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、辛基酚聚氧乙烯醚-10(OP-10)、聚乙二醇600(PEG-600)等表面活性剂单独使用或复配时对石墨烯在水性介质中的分散性的影响,得到了较优的三元复合分散剂的组成(均相对于石墨烯的质量分数)为0.6%SDBS+1.5%TW-20+1.5%PVP。采用该分散剂时石墨烯悬浮液的平均吸光度为1.160,Zeta电位的绝对值|ζ|高达35.84 mV。将其应用于复合电镀银-石墨烯时,可得到石墨烯均匀分布的银-石墨烯复合镀层。     

氧化石墨烯/自湿润流体脉动热管的传热特性

以氧化石墨烯分散液(浓度为0.5mg/mL)和正丁醇水溶液(质量分数为0.5%)的混合溶液(体积比2:5)为工质,充液率为50%,对不同加热功率条件下环路脉动热管稳定运行的传热特性进行实验研究,并与正丁醇水溶液和去离子水的传热性能进行对比,分析了混合溶液在脉动热管稳定运行时冷热端温差和传热热阻的变化特点,探究了氧化石墨烯对自湿润流体传热性能的影响。研究结果表明:在自湿润流体中加入氧化石墨烯能够强化脉动热管的传热特性,但是和脉动热管的加热功率密切相关;在低加热功率下,氧化石墨烯对自湿润流体脉动热管的传热特性没有强化作用;随着加热功率的增加,强化作用明显增强,而当加热功率过大时,强化作用又会逐渐减弱。     

乳液法制备天然橡胶/丁苯橡胶/石墨烯纳米复合材料及性能研究

采用表面活性剂聚苯乙烯磺酸钠作为分散剂制备石墨烯悬浮液,用天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)乳液与石墨烯复合,制备得到天然橡胶/丁苯橡胶/石墨烯纳米复合材料。结果显示,在表面活性剂存在下,通过对氧化石墨的还原处理可以使含氧官能团大部分还原,且制备的石墨烯在水中及橡胶乳液中具有较好的稳定性。电学性能测试表明复合体系的导电逾渗阈值约为1.0 wt%,而加入5.0 wt%的石墨烯电导率达到0.12S/m。     

PEDOT/石墨烯复合材料的制备及其抗静电性能研究

采用原位聚合法,以氧化石墨烯(GO)为掺杂剂,将3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)原位聚合在氧化石墨烯的表面,制备了部分还原氧化石墨烯/聚3,4-乙烯二氧噻吩(rGO/PEDOT)导电复合材料。实验表明:当m(EDOT):m(GO)=1:1时制备的复合材料具有良好的水分散性,电导率为2.56S/cm。用全反射红外光谱和拉曼光谱对其结构进行了表征,并使用透射电镜(TEM)对复合材料在水中的分散性进行了表征。结果表明:PEDOT成功聚合在GO的表面上,且PEDOT的聚合使氧化石墨烯得到了部分还原。将复合材料作为导电填料加入到水性聚氨酯中,测试了涂层的抗静电性、机械性能和热稳定性,在添加量为10%时,涂层的综合性能较好,涂层表面电阻可达1.27×10~9Ω。     

ZnO/活性碳纤维的制备及其抗菌性能

以活性碳纤维为载体,乙二醇为分散液,将碳纤维浸渍于含ZnO粉体的乙二醇溶液中制得ZnO/活性碳纤维样品,测试了样品的抑菌性,并比较了分散液中添加表面活性剂SDBS对ZnO分散的影响以及负载有ZnO前后碳纤维吸附性能变化。结果表明,表面吸附有5.50%ZnO的活性碳纤维对金黄色葡萄球菌抑制作用明显,且对碳纤维本身吸附性能影响不大,添加表面活性剂SDBS后能使ZnO的分布更加均匀,适合于用作医用敷料。     

还原氧化石墨烯/甲基丙烯酸甲酯分散液的制备及其分散稳定机理研究

分别以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAM)和甲基丙烯酸叔丁氨基乙酯(TBAEMA)为改性剂，探究了改性剂对氧化石墨烯(GO)的表面改性作用。DEAM、DMAEMA和TBAEMA能够使还原氧化石墨烯(rGO)均匀稳定地分散在甲基丙烯酸甲酯(MMA)中，得到分散均匀和储存稳定的还原氧化石墨烯/甲基丙烯酸甲酯(rGO/MMA)分散液。通过傅里叶变换红外光谱(FT IR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等对GO表面改性效果进行了分析；通过偏光显微镜和超速离心实验对rGO/MMA分散液的分散稳定性进行了测试。结果表明，GO表面羟基能够与改性剂胺基通过氢键发生相互作用，并且以DEAM改性剂制备的rGO/MMA分散液分散稳定效果最好。     

表面活性剂对二氧化硅溶胶黏度性质的影响

研究了不同浓度硅溶胶的黏度性质.在硅溶胶中添加不同种类的表面活性剂,利用黏度法研究了表面活性剂对硅溶胶黏度性质的影响,发现加入3种不同表面活性剂后,硅溶胶的黏度都出现了不同程度的下降,其中以添加十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的降黏作用最明显,添加乳化剂OP-10和十二烷基硫酸钠(SDS)的次之.表面活性剂的降黏作用机理推测为SDBS在硅溶胶颗粒上的包覆作用.SDBS的降黏作用与其浓度有关,表现为临界胶束浓度规律,临界浓度约为4.6×10-3mol/L.     

石墨烯的制备及其在NMP中分散性能研究

本文主要研究了不同方法制备的石墨烯,以及它在有机溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP）中的分散性能。对比研究了热还原法和液相剥离法制备的石墨烯的形貌、缺陷程度、比表面积、粒径、片层厚度和电导率。同时研究了两种石墨烯在NMP中的分散性,以及不同含量聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改性和工艺条件对热还原氧化石墨烯NMP分散液的影响。实验结果表明：热还原氧化石墨烯的片径和厚度明显小于液相剥离的石墨烯微片,热还原氧化石墨烯在NMP的分散性能好于石墨烯微片,采用60%PVP改性和砂磨机研磨工艺的热还原氧化石墨烯NMP分散液效果最佳。     

阳离子纤维素与十二烷基苯磺酸钠的相互作用

通过浊度、电导率、荧光和流变研究了阳离子纤维素(PQ-10)与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的相互作用。结果表明在等电点附近产生沉淀,且沉淀区域随PQ-10浓度增大而变宽。在整个浓度区域内,PQ-10存在时SDBS的电导率要高于纯SDBS的电导率。SDBS的聚集数在相应的微极性曲线平台区(0.86~1.43 m M)内保持不变。并由稳态流变检测了复合物结构变化,随SDBS浓度增大,复合物结构由蠕虫状的枝化结构转变为相互连接的网络结构,最后网络结构坍塌。     

不同类表面活性剂对石墨烯在水性体系中分散效果的影响

石墨烯在水中的分散效果直接影响导电油墨的自身性能。本文通过测试20种表面活性剂作为石墨烯分散剂制备的导电油墨电阻,初步比较不同类型表面活性剂对水性石墨烯分散性能的影响。再通过测试石墨烯分散液的吸光度,比较不同分子量表面活性剂的分散性能。实验发现:羧甲基纤维素钠(CMC)这种具有生物相容性,对人体无毒、无害的低成本表面活性剂,具有较优异的分散能力。     

表面活性剂对复合刷镀液中纳米WC分散性的影响

研究了在(Ni-P)-纳米WC复合刷镀液中添加阴离子型表面活性剂SDS、阳离子型表面活性剂PEI、非离子型表面活性剂OP对分散体系分散效果的影响.结果表明:表面活性剂能有效阻止复合刷镀液中微粒的絮凝、团聚,其用量对复合刷镀液分散效果有显著的影响.当阴离子型表面活性剂SDS的质量浓度为0.2g/L,阳离子型表面活性剂PEI为O.8g/L时,刷镀液中沉降粉体体积最小,添加非离子型表面活性剂OP的分散体系分散效果较差.     

氧化石墨烯对镀镍层耐磨性的影响

以氧化石墨烯为增强体,通过复合电镀的方法,在碳素钢表面制备了镍/氧化石墨烯复合镀层。研究了镀液中氧化石墨烯的质量浓度对镍/氧化石墨烯复合镀层的表面形貌、厚度、硬度及耐磨性的影响。结果表明:镀液中的氧化石墨烯通过提供异质形核核心的方式,使镍/氧化石墨烯复合镀层表面附着胞状突起,厚度和硬度增加,而磨痕宽度和磨损体积减小。与镀镍层相比,镍/氧化石墨烯复合镀层的耐磨性得到明显改善。     

纳米银/石墨烯负载涤纶织物的制备及其结构与性能研究

采用浸渍烘干法在经碱减量处理后的涤纶织物表面负载氧化石墨烯(GO),再通过纳米银(Ag)自组装制备具有良好电热性能的纳米Ag/石墨烯负载涤纶织物,研究了GO水分散液浸渍次数、柠檬酸钠溶液浓度及硝酸银溶液浓度对织物电热性能的影响,并对织物的结构、热性能及力学性能进行表征。结果表明：制备纳米Ag/石墨烯负载涤纶织物的较佳工艺条件为GO水分散液浸渍5次、柠檬酸钠溶液浓度0.1 mol/L、硝酸银溶液浓度0.1 mol/L;在纳米Ag/石墨烯负载涤纶织物制备过程中,GO和Ag⁺被还原成石墨烯和纳米Ag,并在织物表面形成致密且完整的高纯度纳米Ag;纳米Ag/石墨烯负载涤纶织物与未处理涤纶织物相比,具有更好的热稳定性,断裂强力相当;在3 V电压条件下通电60 s时,纳米Ag/石墨烯负载涤纶织物表面发热温度达到113℃,具有优异的电热性能。