石墨烯是由單層sp²雜化碳原子組成的蜂窩狀的二維材料,獨特的電子結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)良的物化性質(zhì)。因此,石墨烯在光電、生物和吸附等多個領(lǐng)域均有巨大的潛在應(yīng)用價值。將二維的石墨烯應(yīng)用到三維材料中,可以明顯改善其力學(xué)性能,并且引入反應(yīng)位點,提供可能的功能性。四臂聚乙二醇（tetra-PEG）是一種高強(qiáng)度水凝膠,規(guī)整的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使其具有較好的壓縮性能,但是,這種水凝膠的拉伸性能往往較差,因此其應(yīng)用受到限制。本文為了解決這個問題,以石墨烯為增強(qiáng)納米粒子,首先制備了四臂聚乙二醇/石墨烯（tetra-PEG/RGO）納米復(fù)合水凝膠,進(jìn)而研究了石墨烯含量對水凝膠結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,石墨烯的引入使該水凝膠的壓縮強(qiáng)度比傳統(tǒng)tetra-PEG水凝膠增加了29倍,拉伸強(qiáng)度增加了9倍。同時,由于石墨烯的共軛結(jié)構(gòu)與含有苯環(huán)的有機(jī)染料分子相互作用,使得tetra-PEG/RGO水凝膠表現(xiàn)出較好的染料吸附性能。此外,這種復(fù)合水凝膠還表現(xiàn)出較好的近紅外光（NIR）響應(yīng)性。另一方面,由于具有三維網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的石墨烯氣凝膠（GA）在電化學(xué)、吸附和催化領(lǐng)域均有良好的表現(xiàn),但是,采用簡單的制備方法制... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 石墨烯概述
        1.1.1 石墨烯簡介
        1.1.2 石墨烯的性質(zhì)
        1.1.3 石墨烯的制備方法
        1.1.4 石墨烯材料的應(yīng)用領(lǐng)域
    1.2 石墨烯(衍生物)在三維凝膠材料中的應(yīng)用
        1.2.1 石墨烯(衍生物)/高分子納米復(fù)合水凝膠
        1.2.2 石墨烯氣凝膠
    1.3 本文的選題及研究內(nèi)容
第二章 石墨烯氣凝膠的制備及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗所使用的原材料和儀器設(shè)備
        2.2.2 氧化石墨烯的制備
        2.2.3 石墨烯氣凝膠的制備
        2.2.4 表征與測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 氧化石墨烯的表征
        2.3.2 石墨烯氣凝膠的制備與表征
        2.3.3 石墨烯氣凝膠的性能測試
    2.4 本章小結(jié)
第三章 RGO/Tetra-PEG納米復(fù)合水凝膠的制備及其性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 原材料與試驗設(shè)備
        3.2.2 RGO/tetra-PEG納米復(fù)合水凝膠的制備
        3.2.3 RGO/tetra-PEG納米復(fù)合水凝膠的表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 TAPEG和 TPPEG的合成與表征
        3.3.2 RGO/tetra-PEG納米復(fù)合水凝膠的制備與表征
        3.3.3 RGO/tetra-PEG納米復(fù)合水凝膠的性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 全文總結(jié)
    4.1 主要結(jié)論
    4.2 后續(xù)工作
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間已發(fā)表或待發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Three-dimensional graphene networks: synthesis,properties and applications[J]. Yanfeng Ma,Yongsheng Chen.  National Science Review. 2015(01)



本文編號：3638219