紅外驅(qū)動水凝膠的制備及其性能研究項目申報書(編輯修改稿)
2025-02-04 10:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在學(xué)校學(xué)院的支持下，通過動手實踐，學(xué)以致用，探索科學(xué)的奧秘。 3 三 、項目方案 ： 本項目擬 用 先制備氧化石墨烯及其結(jié)構(gòu)的表征再制備 氧化石墨烯濃度具有梯度差的PNIPAmLaponite 納米復(fù)合水凝膠 的研究 思路 ， 先制備出氧化石墨烯 ， 進而利用原子力顯微鏡 ，拉曼光譜儀， XPS 等現(xiàn)代測試技術(shù)手段對 GO 的微觀結(jié)構(gòu)進行表征 。然后再制備出含不同濃度氧化石墨烯的 PNIPAmLaponite 納米復(fù)合水凝膠， 利用表征測試技術(shù) ，對這種紅外驅(qū)動水凝膠的結(jié)構(gòu)進行表征測試， 并研究在不同配比濃度，不同溫度，壓強， pH 等的情況下不同強度紅外光對紅外驅(qū)動水凝膠驅(qū)動性能的影響，得到一系列數(shù)據(jù)，并繪制不同條件下驅(qū)動特性的曲線圖，了解其結(jié)構(gòu)與性能的內(nèi)在聯(lián)系，從而全面了解這一種紅外驅(qū)動水凝膠， 并試著探索出這種紅外驅(qū)動水凝膠在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。 主要的研究內(nèi)容 ： （ 1）合成氧化石墨烯 由于石墨層間流動的 π 電子和較小的結(jié)合力以及較大的層間空隙 ， 使石墨本身具有很大的活潑性 ， 很容易 被強氧化劑氧化成石墨酸或石墨氧化物 。 氧化后會引入其他非碳粒子進入層與層之間 ， 層間的距離因此拉大 ， 削弱了層間作用力 ， 使其剝落為單層的氧化石墨烯 。 本項目將使用改良的 Hummer 法制備 GO。 （ 2）氧化石墨烯的表征 利用現(xiàn)代分析測試手段 ， 如 X 射線衍射 （ XRD） ， 原子力顯微鏡 （ AFM） ， 掃描電鏡 （ SEM）和透射電鏡 （ TEM） 等對制備得到的納米氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)進行表征和分析 ，獲得 其單片 層 結(jié)構(gòu) 、 活性含氧基團的種類 、 含量等信息 。 （ 3）制備 PNIPAmLaponite 納米復(fù)合水凝膠 并測試性能 將鋰藻土 (Laponite) 納米粒子分散在水中 ， 加入丙烯酰胺類單體和過氧化物引發(fā)劑 ， 不添加化學(xué)交聯(lián)劑 ， 原位自由基聚合可得到 PNIPAmLaponite納米復(fù)合水凝膠。 利用熱重分析 （ TGA） 、流變儀 分析 等方法對 PNIPAmLaponite納米復(fù)合水凝膠 的力學(xué) 、 流變學(xué) 、 熱力學(xué)等性能進行測試 。 （ 4）制備紅外驅(qū)動水凝膠對其結(jié)構(gòu)進行表征并對其驅(qū)動性能進行檢測。 將氧化石墨烯和 PNIPAmLaponite 納米復(fù)合水凝膠 進行復(fù)合得到紅外驅(qū)動水凝膠。 利用表征測試技術(shù) ，對紅外驅(qū)動水凝膠的結(jié)構(gòu)進行表征測試。 探究在不同配比濃度，不同溫 度，壓強，pH 等的情況下不同強度紅外光對紅外驅(qū)動水凝膠驅(qū)動性能的影響，得到一系列數(shù)據(jù)，并繪制不 4 同條件下驅(qū)動特性的曲線圖。 （ 5）總結(jié) 將獲得的一系列曲線圖結(jié)合氧化石墨烯和 PNIPAmLaponite 納米復(fù)合水凝膠的獨特性質(zhì)及紅外驅(qū)動水凝膠的獨特結(jié)構(gòu)進行深入分析，探索內(nèi)在聯(lián)系。試著探究這種紅外驅(qū)動水凝膠 在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。 將研究所得的
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