殼聚糖/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及性能表征
發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 13:04
殼聚糖不僅具有良好的抑菌性和生物相容性,還有著優(yōu)異的成膜性能,這使其在食品包裝材料以及生物醫(yī)用材料方向有很好的應(yīng)用前景。但目前看來(lái),單純的殼聚糖無(wú)論是在物理機(jī)械性能上,還是在材料加工性能上都表現(xiàn)出一定的缺陷。通過(guò)對(duì)殼聚糖進(jìn)行共混改性,可以有效彌補(bǔ)單純殼聚糖膜在應(yīng)用方面的不足。本文利用氧化石墨烯為填充劑,采用溶液共混的方式制備了殼聚糖/氧化石墨烯復(fù)合膜材料。采用Y射線(xiàn)輻照的方式對(duì)殼聚糖膜以及殼聚糖/氧化石墨烯復(fù)合膜進(jìn)行了處理,研究了輻照對(duì)殼聚糖復(fù)合材料各方面性能的影響,并對(duì)復(fù)合材料的相容性(TEM和SEM)、力學(xué)性能、結(jié)晶性(XRD)、熱性能(DSC和TGA)以及官能團(tuán)含量(FIRT和XPS)進(jìn)行了分析與表征。具體內(nèi)容如下:采用Hummers法制備了氧化石墨烯,并利用氧化石墨烯上的含氧官能團(tuán)(主要是羥基)與硅烷偶聯(lián)劑(γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)進(jìn)行共價(jià)鍵修飾,改善了氧化石墨烯與殼聚糖之間的相容性。通過(guò)溶液混合的方法制備了功能化氧化石墨烯改性的殼聚糖復(fù)合膜材料,與純殼聚糖膜相比,加入3wt%的氧化石墨烯可以使復(fù)合材料的力學(xué)性能達(dá)到最佳。當(dāng)氧化石墨烯含量達(dá)到5wt%時(shí)復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 殼聚糖概述
1.1.1 殼聚糖的發(fā)展歷史
1.1.2 殼聚糖的性質(zhì)
1.1.3 殼聚糖的應(yīng)用
1.2 氧化石墨烯的研究進(jìn)展
1.2.1 石墨烯/氧化石墨烯簡(jiǎn)介
1.2.2 石墨烯/氧化石墨烯的制備方法
1.2.3 石墨烯/氧化石墨烯的性能
1.2.4 氧化石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用
1.3 輻射技術(shù)的簡(jiǎn)介及應(yīng)用
1.3.1 高分子輻射化學(xué)簡(jiǎn)介
1.3.2 高分子輻射技術(shù)的應(yīng)用
1.4 本論文研究目的意義及主要研究?jī)?nèi)容
2 功能化的氧化石墨烯制備與表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及型號(hào)
2.2.3 氧化石墨的制備
2.2.4 本章小結(jié)
3 殼聚糖/氧化石墨烯復(fù)合膜的制備及性能表征
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及型號(hào)
3.2.3 表征方法
3.2.4 殼聚糖/氧化石墨烯膜的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 SEM分析
3.3.2 力學(xué)分析
3.3.3 XRD分析
3.3.4 熱重分析
3.3.5 DSC分析
3.3.6 紅外分析
3.4 熱降解動(dòng)力學(xué)
3.4.1 熱降解動(dòng)力學(xué)方法
3.4.2 結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 伽馬射線(xiàn)輻照對(duì)殼聚糖/氧化石墨烯膜性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 復(fù)合材料膜的制備
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及表征方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 輻照對(duì)機(jī)械性能的影響
4.3.2 輻照對(duì)熱性能的影響
4.3.3 輻照對(duì)結(jié)晶性能的影響
4.3.4 輻照對(duì)溶脹度的影響
4.3.5 輻照對(duì)表面官能團(tuán)的影響
4.3.6 輻照對(duì)外貌形態(tài)的影響
4.3.7 輻照對(duì)氧化石墨烯的影響
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]功能化氧化石墨烯/殼聚糖納米復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能研究[J]. 陳元慶,張大偉,顧繼友. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(12)
[2]氧化石墨及硅烷偶聯(lián)劑改性氧化石墨填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料性能研究[J]. 李松榮,王愛(ài)國(guó),王龍,楊其,向章,曾瓊,曹燊釗. 塑料科技. 2015(06)
[3]殼聚糖/氧化石墨烯納米復(fù)合材料的形態(tài)和力學(xué)性能研究[J]. 趙茜,邱東方,王曉燕,劉天西. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
[4]γ-射線(xiàn)輻照對(duì)聚丙烯腈纖維結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的影響[J]. 張艷華,黃玉東,趙峰,林鵬. 化學(xué)與粘合. 2009(01)
[5]聚乙烯醇-殼聚糖復(fù)合水凝膠的溶脹性能[J]. 吳國(guó)杰,崔英德. 精細(xì)化工. 2006(06)
[6]γ輻射降解法制備小分子水溶性殼聚糖[J]. 康斌,戚志強(qiáng),伍亞軍,湯曉斌,常樹(shù)全,張培根,方美華,戴耀東. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào). 2006(02)
[7]γ射線(xiàn)輻照對(duì)超高分子量聚乙烯結(jié)構(gòu)與流動(dòng)性能的影響[J]. 劉鵬波,范萍,徐聞,王楷. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]聚丙烯腈基炭纖維制備過(guò)程中的表面形態(tài)和結(jié)構(gòu)研究[J]. 王延相,王成國(guó),朱波,何東新,井敏,王強(qiáng). 新型炭材料. 2005(01)
[9]γ-射線(xiàn)輻照對(duì)殼聚糖薄膜的改性研究[J]. 楊飛,楊吟野,李訓(xùn)虎,趙南明,張秀芳. 透析與人工器官. 2003(02)
[10]輻照APMOC纖維對(duì)其復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J]. 邱軍,張志謙. 纖維復(fù)合材料. 2000(03)
本文編號(hào):2985000
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 殼聚糖概述
1.1.1 殼聚糖的發(fā)展歷史
1.1.2 殼聚糖的性質(zhì)
1.1.3 殼聚糖的應(yīng)用
1.2 氧化石墨烯的研究進(jìn)展
1.2.1 石墨烯/氧化石墨烯簡(jiǎn)介
1.2.2 石墨烯/氧化石墨烯的制備方法
1.2.3 石墨烯/氧化石墨烯的性能
1.2.4 氧化石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用
1.3 輻射技術(shù)的簡(jiǎn)介及應(yīng)用
1.3.1 高分子輻射化學(xué)簡(jiǎn)介
1.3.2 高分子輻射技術(shù)的應(yīng)用
1.4 本論文研究目的意義及主要研究?jī)?nèi)容
2 功能化的氧化石墨烯制備與表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及型號(hào)
2.2.3 氧化石墨的制備
2.2.4 本章小結(jié)
3 殼聚糖/氧化石墨烯復(fù)合膜的制備及性能表征
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及型號(hào)
3.2.3 表征方法
3.2.4 殼聚糖/氧化石墨烯膜的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 SEM分析
3.3.2 力學(xué)分析
3.3.3 XRD分析
3.3.4 熱重分析
3.3.5 DSC分析
3.3.6 紅外分析
3.4 熱降解動(dòng)力學(xué)
3.4.1 熱降解動(dòng)力學(xué)方法
3.4.2 結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 伽馬射線(xiàn)輻照對(duì)殼聚糖/氧化石墨烯膜性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 復(fù)合材料膜的制備
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及表征方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 輻照對(duì)機(jī)械性能的影響
4.3.2 輻照對(duì)熱性能的影響
4.3.3 輻照對(duì)結(jié)晶性能的影響
4.3.4 輻照對(duì)溶脹度的影響
4.3.5 輻照對(duì)表面官能團(tuán)的影響
4.3.6 輻照對(duì)外貌形態(tài)的影響
4.3.7 輻照對(duì)氧化石墨烯的影響
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]功能化氧化石墨烯/殼聚糖納米復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能研究[J]. 陳元慶,張大偉,顧繼友. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(12)
[2]氧化石墨及硅烷偶聯(lián)劑改性氧化石墨填充環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料性能研究[J]. 李松榮,王愛(ài)國(guó),王龍,楊其,向章,曾瓊,曹燊釗. 塑料科技. 2015(06)
[3]殼聚糖/氧化石墨烯納米復(fù)合材料的形態(tài)和力學(xué)性能研究[J]. 趙茜,邱東方,王曉燕,劉天西. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
[4]γ-射線(xiàn)輻照對(duì)聚丙烯腈纖維結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的影響[J]. 張艷華,黃玉東,趙峰,林鵬. 化學(xué)與粘合. 2009(01)
[5]聚乙烯醇-殼聚糖復(fù)合水凝膠的溶脹性能[J]. 吳國(guó)杰,崔英德. 精細(xì)化工. 2006(06)
[6]γ輻射降解法制備小分子水溶性殼聚糖[J]. 康斌,戚志強(qiáng),伍亞軍,湯曉斌,常樹(shù)全,張培根,方美華,戴耀東. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào). 2006(02)
[7]γ射線(xiàn)輻照對(duì)超高分子量聚乙烯結(jié)構(gòu)與流動(dòng)性能的影響[J]. 劉鵬波,范萍,徐聞,王楷. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]聚丙烯腈基炭纖維制備過(guò)程中的表面形態(tài)和結(jié)構(gòu)研究[J]. 王延相,王成國(guó),朱波,何東新,井敏,王強(qiáng). 新型炭材料. 2005(01)
[9]γ-射線(xiàn)輻照對(duì)殼聚糖薄膜的改性研究[J]. 楊飛,楊吟野,李訓(xùn)虎,趙南明,張秀芳. 透析與人工器官. 2003(02)
[10]輻照APMOC纖維對(duì)其復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J]. 邱軍,張志謙. 纖維復(fù)合材料. 2000(03)
本文編號(hào):2985000
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