本論文使用冰模板法制備了碳納米管/殼聚糖復合泡沫材料。這種泡沫材料具有規(guī)整定向排列的層狀結構,其層厚度和層間孔道分別在亞微米和微米級別且尺寸均勻。我們通過XRD衍射、傅里葉變換紅外光譜和掃描電鏡對其微觀結構進行表征,通過熱重分析實驗對其熱穩(wěn)定進行表征。通過循環(huán)壓縮實驗測試,我們發(fā)現(xiàn)碳納米管/殼聚糖復合泡沫的彈性比純殼聚糖泡沫有顯著提高。我們還發(fā)現(xiàn)冷凍速率、復合泡沫中碳納米管體積分數(shù)和泡沫的密度是影響碳納米管/殼聚糖復合泡沫彈性和機械強度的主要因素。由于在低的冷凍速率下可形成較少的枝晶和較大的片層厚度,所以在低冷凍速率(6mm/min)下制成的碳納米管/殼聚糖復合泡沫的力學性能要優(yōu)于高冷凍速率(10 cm/min)的；隨著碳納米管體積分數(shù)的增加,碳納米管/殼聚糖復合泡沫的彈性增強,在體積分數(shù)為0.48vo1%時達到最大值(原長的87%),隨后由于低殼聚糖濃度造成的基體不連續(xù)性和碳納米管的團聚,泡沫的彈性隨之下降；密度較大(0.02g/cm3)的碳納米管/殼聚糖泡沫的力學性能要優(yōu)于密度較小(0.01g/cm3)的泡沫。

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１單壁碳納米管和多壁巧納米管??Ｆｉｇ?１．１?Ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｌｌｅｄ?ａｎｄ?ｄｏｕｂｌｅ－ｗａｌｌｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ??

兩端基本都封曰的特殊結構１＾１。它由六邊形排列的碳原子構成層狀的同軸圓管，層與層??之間約為０．３４ｎｍ距離，其管徑約２￣２０ｎｍｔｉ２］。因為碳納米管可Ｗ看成是石墨稀片層卷曲??而成，所Ｗ根據(jù)片層數(shù)，碳納米管可Ｗ分為單壁碳納米管（如圖１．１）和多壁碳納米管（如??圖１．２）?［....

圖１．３冰模板法原理??Ｆｉｇ?１．３?Ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?Ｉｃｅ－ｔｅｍｐｌａｔｉｎｇ?ｍｅｔｈｏｄ??

溶液或者懸浮液。然后根據(jù)所需要所要制作樣品的形狀，將溶液放入相應形狀的容器中。??然后在根據(jù)溶液的凍結點形成一個溫度場，將溶液和水一起凍結。在水結冰過程中，冰??晶在恒溫溫度場因為溫度差沿著固定方向增長，如圖１．３所示。眾所周知，一般物質幾??乎不溶于冰晶中，所化溶質會被從溶液中....

圖２．１?（ａ）實驗裝置示意圖，（ｂ）和（ｃ）碳納米管／殼聚糖復合泡沫的制備原理??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｅｔ：叩（ａ）?ａｎｄ?ｐｒｏｃ?

加入殼聚糖溶液中，經(jīng)超聲處理使得ＣＮＴｓ均勻分散在殼聚糖溶液中。接下來將碳納米??管和殼聚糖的混合分散液加入到一個直徑為１．３?ｃｍ的聚丙婦管中，所需要的速度將聚??丙賭管垂直浸入到液氮（－１９６?°Ｃ）中，直到分散液被完全凍結（見圖２．１），然后使用??冷凍干燥機將樣品干燥４８....

圖２．３?（ａ）幾基改性的碳納米管，（：ｂ）殼聚糖粉末，（ｃ）殼聚糖泡沫材料，和（ｄ）碳納米管??／殼聚糖復合泡沫材料的ＸＲＤ衍射圖片??Ｆ＂ｉｇ．?２．３?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?（ａ）?ｃａｒｂｏｘｙｌ?ｍｏ出ｆｉｅｄ?ＣＮＴｓ，（ｂ）?ｒａｗ?ｃｈＵｏｓａｎ?ｐｏｗｄｅｒｓ，?（Ｃ）?ｃｈｉｔｏｓａｎ?ｆｏａｍｓ??

ｔｗｅｅｚｅｒｓ?ｉｓ?ｕｎｌｏａｄｅｄ．??２．?４．１?ＸＲＤ衍射分析和討論??圖２．３展示了錢基改性的碳納米管、未經(jīng)處理的殼聚糖粉末、殼聚糖泡沫材料和碳??納米管／殼聚糖賓合泡沫材料的ＸＲＤ衍射圖像。??－１６?－??

本文編號：4024281