石墨烯量子点/氢化丁腈橡胶复合材料的制备
石墨烯量子点是一种新型碳纳米材料，尺寸一般小于10nm，因其具有生物相容性及光电特性等优点，被广泛的应用于成像、传感、电极和光催化等领域，表面丰富的官能团和规整的晶核结构使其在复合材料方面具有潜在的应用价值。但石墨烯量子点的生产效率较低、提纯过程复杂，限制了在复合材料宏量制备方面的应用。本论文高效制得石墨烯量子点，讨论其光学及传感特性，将其与羧基丁腈橡胶乳液混合，原位加氢制得复合氢化丁腈胶乳并加工成膜，主要工作如下: 1.以三硝基芘为碳源，通过微波辅助加热法研制了具有良好荧光效应的水溶性石墨烯量子点，产率可达60.2％。通过FTIR、XPS、XRD、Ramman、TEM表征了石墨烯量子点的表面结构以及结晶状态，产率和量子产率均高于水热法产品。通过荧光强度和pH值的指数拟合，研究不同pH环境下的荧光特性，并探索了Fe3+和Cu2+浓度检测方面的潜在应用。 2.利用石墨烯量子点制备过程中的水合肼，研究了原位羧基丁腈橡胶的乳液加氢，得到氢化度95％的羧基丁腈橡胶乳液。通过Zeta电位和荧光测试研究了复合乳液稳定性、分散性和荧光特性。 3.研究了复合乳液成膜的特性，通过红外光谱、热重分析和交联点密度测试建立了互穿网络结构模型，互穿网络结构使橡胶膜荧光强度提升，拓宽激发波长至可见光。通过荧光测试发现接枝交联法使石墨烯量子点在氢化羧基丁腈橡胶膜中分散更好，随着接枝效率的增加，荧光强度逐渐提高。石墨烯量子点及其形成互穿网络结构都会使膜的力学性能增强并具有更好的耐老化性。
丁腈橡胶;制备工艺;石墨烯量子点;荧光性能
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
岳冬梅
2019
中文
TQ333.7
2019-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）