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《河北科技大学》 2016年
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氧化石墨烯的制备及其应用

苗广远  
【摘要】:氧化石墨烯一般是由石墨经强酸氧化而得到的产物。Hummers法制备氧化石墨烯过程安全,工艺简单且生成物产率高,成为国内外制备氧化石墨烯方法的首选。通过改进Hummers法制备氧化石墨烯,深入讨论了浓H_2SO_4用量、KMnO_4用量、NaNO_3用量和氧化反应时间的变化对制备产物的影响,并对氧化石墨烯采用紫外吸收光谱,电子显微镜和X射线衍射图谱分析测试,确定其最佳制备工艺。通过正交实验、方差分析以及单因素及交互作用分析,最终确定氧化石墨烯的制备工艺为:98%浓H2SO_4用量为35 m L,KMnO_4用量为3 g,氧化反应时间为6 h,NaNO_3用量为1 g。为解决石墨烯难溶于水和普通溶剂而无法与棉纤维有效结合的问题,综合分析氧化石墨烯的片层结构及其含有的大量的含氧基团,利用生成物氧化石墨烯先与棉纤维结合,之后通过还原剂的还原,得到已经有效结合石墨烯的纯棉织物,参照石墨烯的各种优异性能,探究氧化石墨烯处理后棉织物的抗静电、抗菌和防紫外性能。1)氧化石墨烯整理织物抗静电应用的最优工艺为:氧化石墨烯的浓度为4.5 g/L,浸渍温度为55℃,浸渍时间为70 min,还原剂保险粉浓度为3 g/L,还原温度为40℃,还原时间为90 min。2)氧化石墨烯整理织物抗菌应用的最优工艺为:氧化石墨烯浓度为3.5 g/L,浸渍温度为75℃,浸渍时间为80 min,还原剂保险粉浓度为4.5 g/L,还原温度为90℃,还原时间为40 min。3)氧化石墨烯整理织物防紫外应用的最优工艺为:氧化石墨烯浓度为4.5 g/L,浸渍温度为95℃,浸渍时间为40 min,还原剂水合肼浓度为4 g/L,还原温度为25℃,还原时间为20 min。
【学位授予单位】:河北科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TQ127.11

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