基于滑轮结构的多孔氧化石墨烯强韧化聚丙烯酰胺水凝胶制备

以丙烯酰胺为单体,分别以多孔氧化石墨烯(HGO)和氧化石墨烯(GO)为交联剂,采用原位聚合法制备了多孔氧化石墨烯增强增韧聚丙烯酰胺水凝胶(PHH)和氧化石墨烯增强增韧聚丙烯酰胺水凝胶(PGH)。结果表明,GO和HGO都能同时提高水凝胶材料强度和韧性;但由于HGO与高分子链形成的特殊贯穿结构,相对GO强韧化水凝胶, HGO强韧化水凝胶强度和韧性提高更明显: PHH断裂伸长率高达4 847%,相较于PGH提高了1.9倍,断裂韧性提高了95%。研究成果为聚合物基复合材料的增强增韧提供了一种新的力学模型并具有重要推广意义。     

热膨胀剥离法制备石墨烯及其表征

以-48μm高纯鳞片石墨为原料,先采用Hummers法制备氧化石墨,再采用高温热膨胀剥离法制备石墨烯.利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、N2吸附-脱附(BET)等研究了氧化石墨及石墨烯的晶体结构、表面官能团、表面形貌、比表面积、孔径分布等.XRD研究结果表明,氧化石墨层间距为0.94 nm,原有的石墨峰消失;热膨胀所得石墨烯(2θ=25.6°,d(002)=0.348 nm)为无定形态.FT-IR分析表明,石墨氧化过程中结构层间形成大量含氧官能团,经高温还原后仅残存部分含氧官能团.石墨烯具有较高的比表面积(336.7 m2/g),其厚度在0.4～0.7nm之间,为1～2层石墨烯.     

基于天然石墨溶剂热法制备石墨烯及表征

以黑龙江鸡西天然鳞片石墨为原料,采用改进Hummers法制备氧化石墨。以乙二醇为溶剂、氨水为辅助还原剂,通过溶剂热法制备还原氧化石墨烯。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、原子力显微镜(AFM)对产物的结构、谱学和形貌进行分析表征。结果表明,溶剂热法对氧化石墨表面含氧官能团去除彻底,可制得具有较高还原程度的石墨烯。     

纯钛表面氧化石墨烯涂层的制备及生物学性能研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷在纯钛表面制备氧化石墨烯涂层,扫描电镜、X射线能谱仪、拉曼光谱、X射线光电子能谱技术对涂层的形貌结构和成分进行表征检测;之后通过体外细胞毒性实验、急性溶血实验和SBF模拟体液浸泡实验评估不同处理组钛片的生物学活性。结果表明：体外小鼠前成骨细胞毒性实验、急性溶血实验初步证实复合涂层具有良好的生物相容性;SBF模拟体液浸泡实验表明氧化石墨烯涂层能提高纯钛表面沉积羟基磷灰石的能力。     

氧化石墨及石墨烯材料的制备

以-100目鳞片状石墨为原料,先采用Hummers法制备氧化石墨,经超声波振荡后得到氧化石墨烯.在还原剂硼氢化钠作用下加热回流制得石墨烯纳米材料.采用透射电子显微镜、红外光谱、x射线衍射仪对所得产物进行分析表征.     

超细SiO2水分散体系制备的影响因素及表征手段

研究了制备超细Si02水分散体系的主要影响因素，对比研究了粘度法作为超细si02水分散体系稳定性表征手段的可靠性，分析了其影响机理。认为在超细Si02水分散体系制备时除应综合考虑pH值、温度、分散剂种类和用量等主要影响因素外，还要考虑凝胶化的影响，在不影响工艺和应用的前提下，尽量选择产生凝胶化时间较长的pH值范围。用粘度法间接表征超细Si02水分散体系的分散稳定性，仅在一定范围内具有适用性。     

地开石-甲酰胺插层复合材料的制备与表征

采用溶液浸泡法制备地开石-甲酰胺插层复合材料。通过插层试验寻求最佳制备工艺,为研究区域的地开石开发和利用提供借鉴。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和热重-差热(TG-DTA)分析进行表征,结果表明,甲酰胺的添加量、溶液p H值、插层反应温度和插层反应时间均会影响插层效果。在弱碱性环境中,甲酰胺添加量越大,反应时间越长,越有利于形成插层复合材料。从经济效益考虑,在25℃,p H值为9条件下,5 mL甲酰胺对3 g地开石(即1.67 mL/g)进行插层反应24 h,可制得插层率高的地开石-甲酰胺插层复合材料。     

超细NiO的制备及表征

以Ni(NO3)2.6H2O为原料,用KNO3-NaNO3混合熔盐法制备了超细NiO微粒。研究了不同焙烧温度及同一温度下采用不同原料配比对NiO微晶晶化过程的影响。用XRD、SEM对样品进行了表征。结果表明,混合熔盐法能制备出平均粒径为0.60μm的NiO微粒,以小颗粒立方晶粒为主要形态,晶形发育完好。     

纳米氧化锌的制备及表征

以镀锌厂含铁锌渣和碳酸钠为原料，先后加入离子型和非离子型表面活性剂，在超声波搅拌的作用下，用化学沉淀法制得淡黄色纳米氧化锌粉体．用XRD，TEM，SHET等方法分别对产品的粒径、颗粒形状及晶形结构等进行检测．结果表明，所得产品为六角相氧化锌，平均粒径约25nm，外观近似球形，分散性较好．     

废旧电池制备氧化石墨烯

论文针对废旧锌锰电池中的碳棒进行高附加值回收利用,采用改进的Hummers法从废旧锌锰电池中回收制备氧化石墨烯,考察了低温反应时间、中温反应时间、高温反应时间、高锰酸钾用量、浓硫酸用量和不同干燥方式对制备产品氧化石墨烯的影响。结果表明：以碳棒为原料制备氧化石墨是可行的,当石墨粉用量为1g时,高锰酸钾5g、浓硫酸20 mL、低温反应时间2 h、中温反应时间4 h、高温反应时间30 min,可制备得到氧化程度较高的氧化石墨烯。     

氧化石墨烯的制备与改性研究

用改进的Hummers法制备了氧化石墨, 经超声和离心处理, 将氧化石墨转化为氧化石墨烯胶体(Graphene Oxide, GO), 用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对GO进行改性制备了改性氧化石墨烯(Modified GO, MGO), 采用FT-IR、AFM、TEM、SEM、TGA等手段对材料结构和性能进行了表征, 结果表明: 所制得的GO胶体具有很好的悬浮稳定性, 其厚度小于1.16 nm, 表面含丰富的含氧官能团, GO片层呈现出很多皱褶; CTAB与GO之间存在化学键键合作用, 改性后GO的热稳定得到一定程度的提高。     

酸化辅助Hummers法制备高性能石墨烯

以天然鳞片石墨为原料, 采用Hummers法制备氧化石墨, 制得的氧化石墨经超声波振荡得到氧化石墨烯, 在还原剂水合肼作用下加热回流制得石墨烯纳米材料。采用X射线衍射仪与拉曼光谱对天然石墨、氧化石墨和石墨烯进行表征, 透射电子显微镜观察石墨烯样品形貌, 并使用三电极体系进行循环伏安法测试, 分析石墨烯材料的电化学性能, 结果表明, 石墨烯为褶皱状薄层结构, 衍射峰宽化且强度较弱, 完整度介于石墨和氧化石墨之间, 堆垛取向为无序的石墨结构。石墨烯的双电层电流远大于XC-72导电炭黑的双电层电流, 相对于XC-72, 石墨烯具有更高的电化学活性面积。     

氧化石墨烯/蒙脱土/天然橡胶复合材料的性能研究

以蒙脱土(MMT)为填料,氧化石墨烯作为分散剂,制备了氧化石墨烯/蒙脱土复合粉体(MC),将其填充到天然橡胶(NR)中,得到橡胶复合材料。考察了混炼胶的硫化性能,分析了硫化胶的机械性能。结果表明,MMT和MC都可以增加混炼胶的硫化速度,硫化胶的拉伸强度、耐磨、耐溶剂和交联密度等性能均得到了较大提高。比较MMT和MC两种填料,发现MC对天然橡胶性能的补强效果明显高于MMT。其中添加量为5 g的MC5/NR复合材料的性能最佳,拉伸强度达到19.9 MPa,磨耗体积为0.60 cm3,交联密度为0.288 mol/L。     

酸改性Att/氧化锰复合材料的制备研究

采用盐酸改性的凹凸棒土(Att)为载体,制备负载锰氧化物的凹凸棒土复合材料,采用氮吸附比表面及孔结构分析、红外光谱、XRD等手段对酸改性凹凸棒土及其复合材料进行了表征。研究发现0.1mol/L盐酸处理的凹凸棒土的比表面积增加最明显;随负载氧化锰量的增大,比表面积和孔容下降;XRD测试表明,复合材料中氧化锰的主要成分是Mn3O4。     

热接触变质煤制备石墨烯:化学结构演化

作为具有优异性能的碳材料,石墨烯应用前景广阔。我国煤炭资源储量丰富,以煤为原料,探讨制备石墨烯的研究需不断深化。受岩浆影响的热接触变质煤具有高碳含量、高芳香度等特点,但其制备石墨烯的可行性值得研究。以淮北煤田朔里煤矿5号煤层为研究对象,采集3个靠近岩浆侵入体的热接触变质煤为原料。煤基石墨烯的制备采用改进Hummers法,原煤经石墨化后,通过氧化、超声剥离、还原成石墨烯。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱和X射线衍射对煤基石墨、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯逐一进行分析。结果表明:3个样品制得的煤基石墨的(002)晶面间距均为0.3381 nm。氧化石墨烯的分子结构中含有羧基、羟基和环氧基,在还原后这些官能团脱落并形成了还原氧化石墨烯结构中的缺陷。煤基石墨和还原氧化石墨烯的红外光谱都出现了羟基的特征吸收峰,区别在于煤基石墨中的羟基为石墨化过程中所残留的,而还原氧化石墨烯中的羟基则是氧化石墨烯未彻底还原所残留的。拉曼光谱分析的结果表明氧化石墨烯在还原后ID/IG(D峰与G峰强度比)>1,为还原过程中石墨烯片层表面的环氧基脱落形成的面缺陷所导致。由朔里热接触变质煤所制备出的还原氧化石墨烯的平均层数分别为4.29、3.97和4.31,均属少层石墨烯,热接触变质煤可作为制备石墨烯的原料。