一步法制备硅烷改性氧化石墨烯

采用一步电解剥离法制备硅烷改性氧化石墨烯,通过阳极电泳沉积法得到硅烷改性氧化石墨烯-氧化铝复合薄膜。以傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗谱等分析方法对其结构进行表征。结果表明,硅烷成功接枝到了氧化石墨烯上,令其热稳定性得以改善。硅烷改性氧化石墨烯表面剥落均匀,石墨的晶格结构在电化学剥离过程中得到保留。与单一氧化铝薄膜相比,硅烷改性氧化石墨烯氧化铝复合薄膜的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低,阻抗弧半径增大,耐蚀性得到改善,寿命延长。     

3-巯基丙基三甲氧基硅烷插层氧化石墨烯的硅烷化研究

本文报告了在不同硅烷化反应时间下,通过3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)对氧化石墨烯(GrapheneOxide,GO)插层并表面硅烷化。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)对所得产物(MPTS-GO)进行了表征。实验结果表明MPTS-GO的Si含量随着硅烷化时间的增加而减少,当硅烷化时间大于24 h时,所制备的MPTS-GO样品中的Si含量几乎相同。当硅烷化时间大于24 h时,GO硅烷化基本完成。本文提出,在插层硅烷化后,GO有序的层状结构被打乱,MPTS主要通过Si-O键与GO表面的羟基反应相连接。末端具有“自由”巯基的MPTS-GO可用于进一步的组装及性能研究。     

聚醚砜氨基化氧化石墨烯杂化膜的制备及其在吸附铜的研究

以聚醚砜(PES)为原料,以氯甲基乙醚为氯甲基化试剂,3-氨丙基三甲氧基硅烷为氨基化剂,制备了氨基化氧化石墨烯杂化膜,用于铜离子的吸附。考察了吸附时间、原液浓度、pH值和吸附温度对膜吸附量的影响,并研究了膜的重复吸附性能。结果表明:随着吸附时间的延长、氧化石墨烯含量的增加、原液浓度的上升以及pH值的增加,膜的吸附量逐渐增加。在吸附温度低于35℃时,膜的吸附量较高,吸附温度超过35℃,膜的吸附量有所下降。经过3次吸附脱附后,膜的吸附量仍然可以达到54 mg/g以上,表明该膜具有良好的使用性能。     

水基硅烷化溶液中铝表面硅烷–铈盐杂化膜的制备及表征

通过依次浸入水基硅烷化溶液及铈盐处理液,在铝金属表面制备了硅烷–铈盐杂化膜,并通过电化学阻抗谱(EIS)及动电位扫描极化曲线分析了杂化膜的耐蚀性能,通过盐水浸泡试验研究了杂化膜的耐久性,采用扫描电子显微镜和X射线能谱仪(SEM/EDS)表征了杂化膜的微观形貌及元素组成。结果表明,硅烷–铈盐杂化膜具有较单一硅烷膜和铈盐转化膜更好的致密度及疏水性,且杂化膜对铝的阴、阳极反应均起到了明显的抑制作用。相对于空白样,硅烷–铈盐杂化膜的腐蚀电流密度降低了约2个数量级,有效地提高了铝的耐腐蚀性能。铈盐掺杂后使膜层具有了一定的"自修复"能力,能够为金属基体提供与铬酸盐钝化膜相当的长效防腐作用。硅烷–铈盐杂化膜同时具有铈盐转化膜与硅烷膜的形貌特征,硅烷化预处理增加了铝表面的活性和粗糙度,对后续杂化膜的形成起到显著的促进作用。     

十二烷基苯磺酸钠增强AZ91D镁合金阳极氧化膜耐蚀性研究

在碱性硅硼电解液中对AZ91D镁合金进行电化学阳极氧化处理,考察十二烷基苯磺酸钠(SDBS)添加剂对镁合金阳极氧化膜微观结构和耐腐蚀性能的影响。结果表明,电解液中加入SDBS可以增大氧化膜电阻,提高阳极氧化电压。SDBS使镁合金阳极氧化过程中熔融物的流动性得到提升,流平性更好,从而得到微孔少、裂纹小及平整性好的氧化膜。SDBS质量浓度为0.4 g/L时所得的氧化膜具有最正的开路电位和最大的膜层电子传递电阻,镁合金基底具有最好的耐腐蚀性能。     

LY12铝合金表面硅烷杂化膜的电化学性能研究

以γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,制备了正硅酸乙酯(TEOS)改性溶胶,并在LY12铝合金表面制得了2种有机硅烷杂化薄膜.对裸铝合金、钝化膜和硅烷杂化膜合金电极进行了动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测试,评价了各化学转化膜的防腐蚀性能.结果表明:有机硅烷杂化膜可有效提高铝合金的耐蚀性,其耐蚀效果与传统铝合金表面钝化膜相当,其中GPTMS/TEOS膜的性能更优于钝化膜.     

碳钢表面水性硅烷膜和铈盐改性水性硅烷杂化膜的制备及性能研究

利用浸泡法在Q235碳钢表面制备了乙烯基三甲氧基硅烷（VTOS）膜和VTOS/Ce（NO3）3杂化膜。通过电脑型金相显微镜（GSM）和扫描电子显微镜能谱仪（EDS）对膜的形貌以及构成进行了表征。结果显示,杂化膜比VTOS膜更完整和致密,杂化膜主要由Si、C、O、Ce元素构成。Tafel极化曲线和交流阻抗（EIS）电化学测试结果均表明,与VTOS膜相比,杂化膜对Q235碳钢有更好的保护作用。     

铝合金阳极氧化膜耐蚀性的研究

在硫酸电解液中,采用直流电源对铝合金进行阳极氧化处理。通过电化学测试和点滴实验,探讨了硫酸的质量浓度和氧化时间对阳极氧化膜耐蚀性的影响。结果表明:随着硫酸质量浓度的增加和氧化时间的延长,阳极氧化膜的耐蚀性有所提高;当硫酸的质量浓度为60g/L,氧化时间为30min时,阳极氧化膜的耐蚀性最好。     

镁合金化学氧化膜的耐蚀性研究

研究了镁合金氧化膜在酸、碱及盐溶液中的腐蚀行为,用光学显微镜观察了氧化膜及腐蚀后表面形貌,从腐蚀形貌、腐蚀类型及氧化膜状态等几方面对镁合金的腐蚀行为进行了分析。结果表明:在0.5 mol/L H2SO4、3.5%NaCl、0.5 mol/L NaOH溶液中,镁合金氧化膜的耐蚀性比镁合金基体好。     

氧化石墨烯杂化分子印迹复合膜制备及性能研究

采用改进的Hummers法,通过冷冻干燥制备了氧化石墨烯(GO)。以辛弗林盐酸盐为模板分子,水溶性的丙烯酰胺为功能单体,离子液体(溴代1-丁基-3-甲基咪唑)为致孔剂,把GO加入聚合液中,制备了GO杂化的分子印迹复合膜(GO-MIM)。利用透射电镜、扫描电镜、X射线衍射和红外光谱等方法对GO及GO-MIM进行了表征。通过将分子印迹膜技术与GO相结合,明显提高了分子印迹膜的力学性能。吸附及渗透实验表明,GO-MIM可在纯水溶剂体系,对辛弗林盐酸盐具有很好的选择性吸附能力和优先透过能力,体现了明显的分子印迹效果。     

氧化石墨烯分离膜的研究进展

氧化石墨烯(GO)膜具有优异的比表面积、良好的化学稳定性、可调的二维层状结构以及易于化学修饰等性能,在分离膜材料领域具有重要的研究意义和应用前景.本文综述了氧化石墨烯膜的两类制备方法(打孔法与堵孔法)及膜的改性,介绍了基于氧化石墨烯膜分离的分子动力学模拟,以及膜分离效果进一步优化的研究现状,最后介绍了氧化石墨烯分离膜的...     

炭黑-石墨烯杂化材料增强天然橡胶复合材料的性能研究

利用炭黑颗粒掺杂石墨烯得到炭黑-石墨烯纳米杂化粒子,经乳液复合制备炭黑-石墨烯/天然橡胶母胶,然后通过密炼制得炭黑-石墨烯/天然橡胶纳米复合材料,研究掺杂体系内炭黑用量对炭黑-石墨烯/天然橡胶复合材料的微观形貌、力学性能、压缩生热性能和耐磨性能的影响。结果表明：炭黑颗粒吸附在石墨烯表面,有效抑制了石墨烯的堆叠,从而减少了大片径多层石墨烯的形成,且随着炭黑用量的增大,石墨烯的裸露区域逐渐减少;当掺杂体系中炭黑/石墨烯用量比为10/1时,石墨烯在橡胶中的分散状态得到明显提升,复合材料的宏观力学性能、压缩生热性能和耐磨性均明显改善。     

硅烷改性石墨烯纳米片增强硅橡胶的研制

以3-氨丙基三甲氧基硅氧烷(APTMS)与利用1,3-双偶极环加成反应在无溶剂条件下合成的羧基化石墨烯纳米片(f-GNP)反应,得到了硅烷改性石墨烯纳米片(f-GNP-Si),采用溶剂辅助机械共混法以市售室温硫化硅橡胶(RTV-SR)为基体,制得f-GNP-Si增强RTV-SR(Si-GNP-SR),并利用扫描电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱等方法对中间产物及Si-GNP-SR试样的拉伸断面进行表征。结果表明,改性后石墨烯与硅橡胶基体的相容性和分散性得到明显改善,Si-GNP-SR的力学性能得到了显著提高;在市售双组分室温硫化硅橡胶中加入2. 0份f-GNP-Si后,硅橡胶试样的杨氏模量、拉伸强度和拉断伸长率依次有约0. 2 MPa(8%),1. 0 MPa(24%)和35%的提升。     

多色钛阳极氧化膜的耐蚀性研究

钛阳极氧化膜由于其特殊的性能而得到广泛作用。在此通过测量钛阳极氧化膜在０．０５ｍｏｌ／Ｌ氢氟酸溶液中的腐蚀电位随时间的变化以研究其耐蚀性。分析了膜层厚度、膜的形成温度及时间对其耐蚀性的影响。     

氧化石墨烯改性聚酰胺膜研究进展

聚酰胺膜广泛应用于海水淡化、苦咸水脱盐及废水处理等领域,复杂、多类型的应用场景对膜性能提出了更高要求。氧化石墨烯（GO）以优异的机械、化学稳定性及亲水性等优点引起了学者的广泛关注。利用GO改性聚酰胺膜,可以改善膜的水通量、抗污染及耐氯性等性能。综述了聚酰胺膜在酸性和含氯溶液中的降解过程,介绍了GO结构特征,重点关注了利用GO在聚酰胺膜支撑层中、支撑层与功能层间、功能层中及功能层表面进行改性以提高膜性能的研究进展,对GO改性聚酰胺膜中金属离子及水传质过程进行了简要介绍。最后,提出未来可以从完善GO改性聚酰胺膜抗污机理、提高GO在膜基质中的稳定性、提高GO在溶液中的分散性及增强GO改性聚酰胺膜耐酸性等方面作进一步研究。     

二氧化硅/氧化石墨烯杂化改性对环氧树脂固化动力学的影响

将二氧化硅(SiO₂)引入氧化石墨烯(GO)表面,得到接枝改性GO(SiO₂@GO)。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、Raman光谱、热失重测试(TGA)和透射电镜(TEM)对SiO₂@GO的化学结构、形貌和粒径进行了表征,证实了SiO₂@GO的成功制备。与未改性GO相比,SiO₂@GO的表面结构也发生了变化,缺陷更加明显,表面变粗糙并均匀附有SiO₂颗粒物,在环氧树脂基体中的分散液更加均匀。通过差示扫描量热仪(DSC)研究了SiO₂@GO对EP/GO的非等温固化动力学行为,加入未改性GO和SiO₂@GO分别使固化温度下降了3℃和7℃左右,说明SiO₂@GO对EP的固化过程有更显著的催化作用。Kissinger方法研究发现,与纯EP相比,加入未改性GO和SiO₂@GO分别使固化活化能(E_a)分别降低...     

溶剂改性氧化石墨烯(GO)杂化反渗透膜性能的研究

研究了不同聚砜(PSF)底膜溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)浸泡时间、氧化石墨烯(GO)添加量对改性GO纳米杂化反渗透膜(GO-RO膜)性能的影响。结果表明,底膜在40℃、DMF质量分数30%的水溶液中浸泡50 min后,所得GO-RO膜具有较好的分离性能,水通量为85 L/(m~2·h),截留率为99.1%,水通量较底膜未浸泡的GO-RO膜提高近75%。使用浸泡50 min的底膜所制备的GO-RO膜在添加GO的质量分数为0.05%时,膜表面GO团聚较少,性能较为优良,水通量为80 L/(m~2·h),截留率为99.1%,水通量较空白对照组提高近100%。原子力显微镜分析显示,随着GO添加量的增加,膜表面粗糙度不断的增加;X射线光电子能谱仪分析显示,随着GO添加量的增加,膜分离层中GO含量也不断的增加。     

高通量抗污染氧化石墨烯膜研究进展

水资源短缺与水污染是21世纪人类面临的共同挑战之一。膜技术具有低能耗和低成本等优点,是一种绿色高效的水处理技术。氧化石墨烯具有分子级的厚度和优异的化学稳定性,是一种优异的二维膜材料,在水处理膜领域具有重要应用前景。综述了氧化石墨烯膜在水处理领域的研究进展,针对膜技术面临的通量低和膜污染的挑战,以氧化石墨烯膜通道和表面构建中的介尺度问题为重点,探讨了不同尺度插层材料对氧化石墨烯膜通道结构与分离性能的影响,并分析了氧化石墨烯膜抗污染表面构建策略及对不同尺度污染物的抗污染机制。最后,对高通量抗污染氧化石墨烯膜研究进行了总结和展望。     

多巴胺还原氧化石墨烯增强溴化丁基橡胶复合材料的性能研究

采用多巴胺（DA）对氧化石墨烯（GO）进行改性得到聚多巴胺改性石墨烯（PDA-rGO）,通过溶液共混法制备PDA-rGO/溴化丁基橡胶（BIIR）复合材料,研究PDA-rGO用量对复合材料性能的影响。结果表明：DA的改性抑制了GO在BIIR基体中的堆叠团聚,并增强GO与BIIR基体间的界面相互作用;与BIIR胶料相比,PDA-rGO（用量0.5份）/BIIR复合材料的交联密度增大58%,对于甲苯的溶胀指数减小14%,拉伸强度增大40%,其综合性能最佳;在频率1 kHz下,PDArGO（用量0.5份）/BIIR复合材料的相对介电常数增大26%,其液敏元件对甲醇和丁酮的电容响应度显著增大,分别达到10.7和79.4,PDA-rGO/BIIR复合材料有望用于某些有机溶剂的鉴别。     

一种石墨烯杂化全氟聚合物中空纤维膜的制备方法

正本发明公开了一种石墨烯杂化全氟聚合物中空纤维膜的制备方法,以熔融纺丝法制备的聚全氟乙丙烯或聚(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚)长丝为编织原料,以全氟聚合物浓缩分散乳液和石墨烯为铸膜液原料,聚乙烯醇为粘合剂,经编织、铸膜液制备、涂覆、固化、烧结等工艺,得到一种用于油水分离的石墨烯杂化全氟聚合物中空纤维膜。本方法工艺简单,流程短,可控性强,操作方便,能耗低,生产效率高,易产业化