通過對石墨烯的功能化,在平行電場下實(shí)現(xiàn)了其在EVOH表面的LbL自組裝,制備出兩種功能化石墨烯/EVOHLbL復(fù)合膜,并對其綜合性能進(jìn)行評價。利用芳基重氮鹽對還原氧化石墨烯進(jìn)行功能化,制備出甲氧基苯功能化石墨烯（fGO）。在功能化過程中,石墨烯納米片層結(jié)構(gòu)保持完好。在高壓平行電場中,制備出甲氧基苯功能化石墨烯/乙烯-乙烯醇共聚物（fGO/EVOH） LbL復(fù)合膜。這種復(fù)合膜具有優(yōu)良的氧氣和水蒸氣阻隔性能,即使在相對濕度高達(dá)99 %的環(huán)境中仍具有最好的水蒸氣阻隔性。例如（fGO/EVOH）20復(fù)合膜的水蒸氣透過率為0.028 gm-2s-1 atm-1,氧氣透過率為 0.05 cm3 m-2d-1 atm-1 。 此外,與單純 EVOH膜相比,fGO/EVOH復(fù)合膜的楊氏模量和最大拉伸強(qiáng)度分別提高了 200 %和50 %。利用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨對還原氧化石墨烯進(jìn)行功能化,制備出甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨功能化石墨烯（mGO）。通過功能化,使帶負(fù)電荷的石墨烯納米片層轉(zhuǎn)化為帶正電荷。在電壓為45 kV的平行高壓電場中,實(shí)現(xiàn)mGO分散液在EVOH膜的表面自組裝,制備出具有優(yōu)良水蒸氣... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３石墨烯膜納米壓痕示意圖Ｗ??

石墨烯碳原子通過ＳＰ２雜化軌道連接，形成７ＷＩ蜂窩狀結(jié)構(gòu)，７ＷＩ鍵具有極大??的強(qiáng)度，理論上，石墨烯是強(qiáng)度最高的材料。ＬｅｅＷ利用原子力顯微鏡納米壓痕??的方法測得單層石墨烯的斷裂強(qiáng)度為４２?ＮｎＶ１，如圖１．３，二級抗變形剛度為３４０??Ｎ?ｍ－＾計(jì)算得楊氏模量為１．０?ＴＰａ。Ｆｒａｎｋ１５］用同樣的方法測量了厚度為２－８?ｎｍ懸??浮的疊層石墨烯的力學(xué)性能，得到楊氏模量為０．５?ＴＰａ，彈簧常數(shù)為１－５?Ｎｎｒ１，??計(jì)算得張力為３００?ｒｉＮ，斷裂強(qiáng)度相當(dāng)于鋼的２００倍。??１?辦?ｉＳｆｍ??圖１．３石墨烯膜納米壓痕示意圖Ｗ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｎ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｆｉｌｍｓ＾４＾??１．１．２．２石墨烯的電學(xué)性能??石墨烯作為零帶隙半導(dǎo)體，表現(xiàn)出二級電場效應(yīng)，并且電荷可以在電子或孔??洞上連續(xù)轉(zhuǎn)換負(fù)載，如圖１．４。在室溫條件下，石墨烯的電子遷移率達(dá)到１５０００?ｃｍ２??Ｖ－１?Ｓ￣６］。除此之外，石墨烯的電子遷移率極小受到溫度的影響，這表明在室溫??下，石墨烯可以實(shí)現(xiàn)超高的電子遷移率。實(shí)驗(yàn)證明，將雜質(zhì)分布最小化，懸浮石??墨烯的電子遷移率超過２０００００?ｃｍ２?Ｖ－４＇＾。另外，石墨烯即使增加載流子密度??２??

??圖１．２石墨烯結(jié)構(gòu)示意圖ｔ２，３ｌ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ’２’３］??１．１．２石墨烯的性質(zhì)??１．１．２．１石墨烯的力學(xué)性能??石墨烯碳原子通過ＳＰ２雜化軌道連接，形成７ＷＩ蜂窩狀結(jié)構(gòu)，７ＷＩ鍵具有極大??的強(qiáng)度，理論上，石墨烯是強(qiáng)度最高的材料。ＬｅｅＷ利用原子力顯微鏡納米壓痕??的方法測得單層石墨烯的斷裂強(qiáng)度為４２?ＮｎＶ１，如圖１．３，二級抗變形剛度為３４０??Ｎ?ｍ－＾計(jì)算得楊氏模量為１．０?ＴＰａ。Ｆｒａｎｋ１５］用同樣的方法測量了厚度為２－８?ｎｍ懸??浮的疊層石墨烯的力學(xué)性能，得到楊氏模量為０．５?ＴＰａ，彈簧常數(shù)為１－５?Ｎｎｒ１，??計(jì)算得張力為３００?ｒｉＮ，斷裂強(qiáng)度相當(dāng)于鋼的２００倍。??１?辦?ｉＳｆｍ??圖１．３石墨烯膜納米壓痕示意圖Ｗ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｎ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｆｉｌｍｓ＾４＾??１．１．２．２石墨烯的電學(xué)性能??石墨烯作為零帶隙半導(dǎo)體，表現(xiàn)出二級電場效應(yīng)，并且電荷可以在電子或孔??洞上連續(xù)轉(zhuǎn)換負(fù)載，如圖１．４。在室溫條件下，石墨烯的電子遷移率達(dá)到１５０００?ｃｍ２??Ｖ－１?Ｓ￣６］。除此之外

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高阻隔性EVOH樹脂及其在食品包裝上的應(yīng)用[J]. 周斌.  塑料包裝. 2012(03)
[2]阻隔性包裝材料的發(fā)展趨勢[J]. 李尚青.  國外塑料. 2000(03)
[3]高阻隔性EVOH樹脂[J]. 劉伯元,徐凌秀.  現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2000(04)
[4]EVOH樹脂[J]. 樊巖,胡紹華,章悅庭.  化工新型材料. 2000(02)
[5]EVOH樹脂[J]. 唐偉家.  合成樹脂及塑料. 1990(01)

碩士論文
[1]EVOH質(zhì)子交換膜的制備[D]. 張紅星.湖北大學(xué) 2012
[2]含Nisin和乳酸鈉抗菌涂層的持續(xù)釋放性和抑菌性研究[D]. 崔珊珊.江南大學(xué) 2009
[3]EVOH/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 薛瓊.湖南工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3353351