伽馬輻照制備石墨烯/聚丙烯酰胺復(fù)合材料及其結(jié)構(gòu)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-21 05:41
石墨烯因?yàn)槠洫?dú)特、優(yōu)異的機(jī)械、電導(dǎo)以及物理性能而廣受關(guān)注,并且在基礎(chǔ)研究和工業(yè)應(yīng)用中擁有廣闊的前景。關(guān)于石墨烯的應(yīng)用不再局限于與其他材料的簡(jiǎn)單共混,而是集中在石墨烯宏觀材料的制備及應(yīng)用研究。目前,三維石墨烯結(jié)構(gòu)體的制備及性能研究日趨深入,但制備中能量損耗大,反應(yīng)過(guò)程相對(duì)較復(fù)雜,難以大批量制備,因此尋找一種簡(jiǎn)單高效的制備方法是當(dāng)前亟待解決的一項(xiàng)重要課題。氧化石墨(GO)作為石墨烯的前驅(qū)體擁有大量的含氧基團(tuán),以它為原料將為實(shí)現(xiàn)三維石墨烯宏觀體的大批量制備提供可能性。本論文利用60Coγ射線輻照技術(shù)高能量、高穿透力、低污染等特點(diǎn),以GO為原材料制備了石墨烯/聚丙烯酰胺復(fù)合材料(G-PAM),詳細(xì)的研究了GO與丙烯酰胺(AM)比例對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的影響,并探究了G-PAM結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。本論文利用60Co伽馬(γ)射線輻照技術(shù)將GO與AM的混合溶液進(jìn)行輻照處理,一步制備出三維雙網(wǎng)絡(luò)石墨烯/聚丙烯酰胺結(jié)構(gòu)體(DNGA)。通過(guò)掃描電鏡可以觀察到DNGA呈現(xiàn)出雙網(wǎng)絡(luò)孔結(jié)構(gòu),將DNGA經(jīng)過(guò)800℃氮?dú)夥諊鸁崽幚淼玫降腄NGA/N2仍具有穩(wěn)定多孔結(jié)構(gòu),其電導(dǎo)率達(dá)到8.49S/m。DNGA的雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有...
【文章來(lái)源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 石墨烯簡(jiǎn)介
1.2 氧化石墨的制備及還原方法
1.2.1 氧化石墨的制備方法
1.2.2 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)性能
1.2.3 還原氧化石墨烯的制備方法
1.3 石墨烯宏觀材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝
1.3.1 一維石墨烯纖維
1.3.2 二維石墨烯薄膜
1.3.3 三維石墨烯塊體
1.4 石墨烯宏觀材料的應(yīng)用
1.4.1 傳感器
1.4.2 吸附與催化
1.4.3 能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存
1.4.4 復(fù)合材料增強(qiáng)
1.4.5 其他應(yīng)用
1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 實(shí)驗(yàn)和表征測(cè)試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器
2.2 輻射源及輻照劑量的標(biāo)定
2.3 氧化石墨的制備
2.4 石墨烯/聚丙烯酰胺納米復(fù)合材料的表征與分析
2.4.1 石墨烯/聚丙烯酰胺納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)形貌表征
2.4.2 其他分析表征方法及設(shè)備
第三章 三維雙網(wǎng)絡(luò)石墨烯/聚丙烯酰胺結(jié)構(gòu)體的制備及其壓縮性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)
3.2.1 DNGA的制備
3.2.2 DNGA/N_2的制備
3.3 DNGA結(jié)構(gòu)表征
3.3.1 DNGA的合成機(jī)理
3.3.2 DNGA熱穩(wěn)定性
3.4 DNGA與DNGA/N_2微觀結(jié)構(gòu)及性能分析
3.4.1 DNGA與DNGA/N_2形貌表征
3.4.2 DNGA與DNGA/N_2微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換
3.4.3 DNGA與DNGA/N_2的壓縮性能及強(qiáng)化機(jī)制分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 石墨烯/聚丙烯酰胺復(fù)合材料結(jié)構(gòu)調(diào)控與性能探究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)
4.2.1 G-PAM的制備
4.2.2 G-PAM對(duì)MB及Pb(Ⅱ)的吸附實(shí)驗(yàn)
4.2.3 G-PAM熱處理
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 G-PAM復(fù)合材料的宏觀形態(tài)與微觀形貌
4.3.2 G-PAM復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 G-PAM復(fù)合材料的性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 今后工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝
本文編號(hào):3636617
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學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 石墨烯簡(jiǎn)介
1.2 氧化石墨的制備及還原方法
1.2.1 氧化石墨的制備方法
1.2.2 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)性能
1.2.3 還原氧化石墨烯的制備方法
1.3 石墨烯宏觀材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝
1.3.1 一維石墨烯纖維
1.3.2 二維石墨烯薄膜
1.3.3 三維石墨烯塊體
1.4 石墨烯宏觀材料的應(yīng)用
1.4.1 傳感器
1.4.2 吸附與催化
1.4.3 能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存
1.4.4 復(fù)合材料增強(qiáng)
1.4.5 其他應(yīng)用
1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 實(shí)驗(yàn)和表征測(cè)試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器
2.2 輻射源及輻照劑量的標(biāo)定
2.3 氧化石墨的制備
2.4 石墨烯/聚丙烯酰胺納米復(fù)合材料的表征與分析
2.4.1 石墨烯/聚丙烯酰胺納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)形貌表征
2.4.2 其他分析表征方法及設(shè)備
第三章 三維雙網(wǎng)絡(luò)石墨烯/聚丙烯酰胺結(jié)構(gòu)體的制備及其壓縮性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)
3.2.1 DNGA的制備
3.2.2 DNGA/N_2的制備
3.3 DNGA結(jié)構(gòu)表征
3.3.1 DNGA的合成機(jī)理
3.3.2 DNGA熱穩(wěn)定性
3.4 DNGA與DNGA/N_2微觀結(jié)構(gòu)及性能分析
3.4.1 DNGA與DNGA/N_2形貌表征
3.4.2 DNGA與DNGA/N_2微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換
3.4.3 DNGA與DNGA/N_2的壓縮性能及強(qiáng)化機(jī)制分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 石墨烯/聚丙烯酰胺復(fù)合材料結(jié)構(gòu)調(diào)控與性能探究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)
4.2.1 G-PAM的制備
4.2.2 G-PAM對(duì)MB及Pb(Ⅱ)的吸附實(shí)驗(yàn)
4.2.3 G-PAM熱處理
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 G-PAM復(fù)合材料的宏觀形態(tài)與微觀形貌
4.3.2 G-PAM復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 G-PAM復(fù)合材料的性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 今后工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝
本文編號(hào):3636617
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