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为了提高反渗透膜的分离性能,同时解决纳米材料在RO膜中分散性差、稳定性差的问题,首先在相转化法制备的聚砜(PSf)/聚酰亚胺(PI)共混超滤膜表面沉积氨基化氧化石墨烯量子点(af-GQDs)纳米材料制得af-GQDs中间层。af-GQDs表面的氨基通过共价键与基膜中的PI连接,使af-GQDs中间层更加牢固地与基膜结合在一起。同时,共价键作用有效改善了af-GQDs在基膜表面的分散性。随后,通过间苯二胺(MPD)与均苯三甲酰氯(TMC)的界面聚合反应在af-GQDs中间层表面构筑了聚酰胺分离层。在界面聚合的过程中,af-GQDs中间层通过氢键作用调控水相单体MPD向界面聚合反应区域中的扩散速率,进而提高了反渗透(RO)膜的分离性能。测试结果表明,最优的反渗透(RO)膜在1.0 MPa的操作条件下,对2 000 mg·L-1NaCl溶液的水渗透率为20.9 L·m-2·h-1·MPa-1,NaCl截留率为98.9%。同时,所制备的含有af-GQDs中间层的反渗透膜具有较好的耐污染性能以及长期稳定性能。 ...
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以三聚氰胺甲醛树脂(Melamine-Formaldehyde,MF)为成膜树脂,以磷酸-季戊四醇(H 3 PO 4-PER)为膨胀阻燃体系,以氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)为阻燃协效助剂制备透明膨胀型阻燃涂料,从而提高木塑复合材料(wood-plastic composites,WPC)的阻燃抑烟性能。结果表明,涂层的透明度高,物理性能良好,阻燃抑烟性能优异。GO的加入,未改变涂层物理性能,但显著提高复合材料的热稳定性和阻燃抑烟性能。加入0.2%的GO,热重分析(Thermogravimetric analysis,TG)测试表明,涂层的残炭量增加了11.0%;模拟大板燃烧法显示,涂层的耐燃时间较对照组提升了75.0%;锥形量热仪(Cone calorimeter,CONE)燃烧测试表明,可以有效抑制涂层的热释放和烟释放,涂层的总热释放量和总烟释放量最大分别下降35.6%和43.5%。片状结构的GO在涂料受热膨胀后成为交联点,提高炭层整体的力学强度和稳定性,进而达到阻燃抑烟的作用。 ...
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高分子吸波复合材料广泛应用于航空航天吸波领域,通过将高性能吸波填料引入到聚乙烯基体可制备得到轻质、宽频和强吸收的复合吸波材料。石墨烯由于其轻质、比表面积大、电导率可调的特性常被用作高效高分子复合吸波材料的填料从而受到广泛关注。本文通过引入过硫酸铵膨胀法增加鳞片石墨的比表面积成功制备了高效大片层石墨烯吸收剂,在此基础上与聚乙烯复合制备不同性能的石墨烯/聚乙烯复合吸波材料,本论文详细研究了石墨烯热还原温度对复合材料吸波性能的影响并对其吸波机理进行了讨论。结果表明,采用适中温度(1200℃)热还原得到的复合吸波材料具有良好的吸波性能,在填料质量分数仅1.5%填充量下,该复合吸波材料匹配厚度为2 mm,吸收峰达到-40.2 dB,低于-10 dB吸收的有效带宽为2.675 GHz。其机理为:当还原温度较低时,复合吸波材料中吸波剂的导电性能差,难以感应电磁波形成电流对其进行损耗;还原温度过高,复合吸波材料中吸波剂的导电性很高,会在表面产生大电流,从而发生趋肤效应,难以使电磁波进入粉体内部进行有效损耗。通过该方法可简单方便地制备轻质、宽频和强吸收的复合材料,有望用作电磁波吸收器件。 ...
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本工作通过酚醛树脂原位聚合反应,将石墨烯片锚定成具有三维泡沫形貌的多孔材料,并对其进行结构优化,研究了其碳化后及掺锡碳化后泡沫的储锂性能。借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD),对其做形貌结构表征,考察了两种酚醛树脂用量对三维石墨烯泡沫形貌的影响及优化后掺锡的电化学性能。结果表明:在石墨烯用量相同的情况下,间苯二酚和戊二醛分别使用0.1和0.2 g时能得到形貌最佳的三维石墨烯泡沫,其碳化后具有较高的比容量和循环稳定性能。掺入二氧化锡后,充放电比容量进一步得到提升,经过100圈循环后,充放电比容量仍保持360 mAh/g。 ...
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层层自组装法是一种新型的纳滤膜制备方法。本文采用层层自组装法制备了氧化石墨烯(GO)纳滤膜,以聚乙烯亚胺(PEI)为聚电解质,考察了不同的GO浓度对纳滤膜的结构及性能的影响,确定了最优GO浓度,并在最优的GO浓度下改变聚电解质种类,研究了其对膜的结构及性能的影响。结果表明,随着GO浓度增加,膜性能显著提升。当GO浓度为0.200mg·mL-1时,膜对伊文思蓝的截留率达到95.4%,为最优GO浓度。在最优GO浓度下,将聚电解质PEI改为聚乙烯亚胺(HPEI),或添加交联剂乙二胺(EDA),纳滤膜的膜通量及截留率均有明显变化,其中聚电解质为HPEI的膜,水通量为135L·m-2·h-1·MPa-1,对伊文思蓝的截留率近100%,为性能最优的GO复合纳滤膜。 ...
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