一、聚丙烯酰胺/氧化石墨纳米复合材料的研究（论文文献综述）
张陆雨[1]（2021）在《竹纳米纤维素基自愈合双交联水凝胶的制备及其应用基础研究》文中研究表明纤维素具有产量丰富、价格低廉、可再生、可降解等特点,是地球上最为丰富的可再生资源之一。纤维素作为水凝胶的增强相,有无可比拟的优点。然而传统的纤维素水凝胶往往因为纤维素的网络刚性强,导致其形状不可控、柔性差、功能单一。因此如何改善纤维素水凝胶的刚性,同时再赋予其新的功能是目前研究的热点。构筑双交联水凝胶是解决单一组分水凝胶力学性能差、功能单一等缺陷的重要途径。由刚性网络和柔性网络高密度交联而成的双交联水凝胶,在外力作用下具有能量交互耗散机制,从而大大改善了水凝胶的理化性能。此外,对双网络进行功能修饰和可控调节,有利于赋予双交联水凝胶新的性能。基于此,本论文将π-π键、金属配位键和硼酸酯键等动态共价键引入到纤维素刚性网络中,构筑双交联网络,利用它们动态可逆和快速修复效应,使得双交联网络在破碎或断裂后能够迅速自愈。由此机制制备出高柔性的自愈合双交联水凝胶,同时这种双交联水凝胶在染料吸附、抑菌和应变传感领域还呈现出优异的应用潜力,为天然纤维素的高职化利用提供了一条新的途径。本论文开展的主要工作可归纳如下:（1）以竹粉为原料,采用NaOH和Na2SO3脱除竹粉中的木质素,获得竹纤维素,产率约为52%±2,再利用500 W物理高频脉冲处理4 h,制备竹纳米纤维素悬浮液。悬浮液中的纳米纤维素的直径在10-175 nm之间,结晶度提升到了44.4%,并且纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型,说明高频脉冲超声法能有效地制备纳米纤维素悬浮液,为后续制备双交联水凝胶奠定了原料基础。（2）基于（1）中的纳米纤维素（NC）平台,以丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）为单体、氧化石墨烯（GO）为导电粒子、N-N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBAA）为交联剂,通过聚合双交联网络制备NC-AAM-GO水凝胶,其存储模量是纤维素水凝胶的700多倍,弹性模量是纤维素水凝胶的72倍。由此可知,聚（丙烯酸-丙烯酰胺）网络有效地改善了纤维素网络的刚性。NC-AAM-GO水凝胶的愈合结果表明,当水凝胶切断后在室温下放置2h,愈合后的拉伸强度为0.59 MPa,拉伸强度恢复至原来的 85%。同时研究了NC-AAM-GO水凝胶的染料吸附能力,初次对甲基橙染料的吸附率可达96%,循环吸附5次后吸附率仍能保持92.4%,通过浸泡乙醇溶液可以快速实现脱附过程。对于应变传感实验,NC-AAM-GO水凝胶能敏感地感知人体运动（如手肘、手腕、脉搏和膝盖的运动）并迅速转化为电信号。（3）以（1）中的纳米纤维素（NC）作为刚性网络,引入聚乙烯醇（PVA）柔性网络,再以硼砂（B）为交联剂,用简单快速的方法制备双交联NC-B-PVA自愈合水凝胶,使其具有形状可控性、高柔性、导电性和自愈合性能。NC-B-PVA水凝胶的拉伸强度高达1.58 MPa。在不需要任何外力的情况下,将两块切断的凝胶接触在一起,5 min后拉伸强度恢复至原来的93%。当NC-B-PVA水凝胶作为应变传感器时,不仅能够在冷和热（即0℃和60℃）环境中敏感地感知微小重量（5 g）,而且可以固定在手腕和手指上监测人体运动。双交联NC-B-PVA水凝胶还能作为绿色平台与阿莫西林结合,形成有效的抑菌材料。
汪家云[2]（2021）在《高效光热水蒸发高分子冻胶材料的设计、制备与性能研究》文中研究指明全球水资源污染不断加剧,可供人类直接使用的水资源不断减少。因此,迫切需要对环境友好、有效的污水净化和海水淡化的技术和材料。太阳能是一种绿色可循环使用的资源,在光热材料的辅助下,太阳能可转化为热能以进行光热水蒸发,从而为水处理提供了绿色且前景广阔的途径。实现高效光热水蒸发的实际应用仍然面临许多挑战,包括具有优异光物理性能的光热材料的研制、具有高传水能力的蒸发系统的研发以及整体器件易于大规模生产、对环境无副作用和运输使用方便等。通常,光热水蒸发系统由光热材料和支撑光热材料的基体组成。对于光热材料,要求其具有优异的光吸收特性、成本低和与基体材料结合稳定等特性;对于基体材料,需要其具有优异的热稳定性、隔热保温特性、物理力学性能和快速吸水传水特性等。聚丙烯酸（PAAc）冻胶亲水性好,具有相互贯穿的大孔结构,是在低于自由基聚合体系凝固点以下温度制备的。它可以快速吸水和传输水,热导率低,具备对聚苯胺（PANI）和聚吡咯（PPy）的酸掺杂能力,有效改善两者之间的结合。因此,PAAc冻胶是结合光热材料、进行太阳光热水蒸发的极佳基体材料。在该论文的第一项工作中,我们制备了 PAAc冻胶,通过不同的途径结合PANI、PPy和氧化石墨烯,制备出四种复合冻胶片,使之与蘑菇状PAAc冻胶贴合构建了光热水蒸发系统。研究结果发现,在1个太阳光照射下,PAAc-PPy复合冻胶的水蒸发速率和光热转化总效率分别为1.819 kg·m-2·h-1和100%,并且蒸发系统具有优秀的长期、重复使用能力。此外,对于盐水光热蒸发研究表明,由于水的快速传输,在模拟太阳光关闭期间,析出的盐固体会自发溶解,从而保持了长效的高水蒸气转化率。基于能量守恒原理,对光热水蒸发的能量转化进行科学演算,推断水蒸发焓的降低是提高光热水蒸发速率的最有效途径,指出温度升高、调控水分子所受作用力是根本。这项研究为光热水蒸发系统提供了一种理想的基体材料——PAAc冻胶,开辟了一条用于污水净化和海水淡化的光热水蒸发技术的新途径。使用氧化还原引发制备聚合物冻胶基体,冷冻聚合所需的时间长,往往超过10 h,材料制备效率低。为此,采取紫外光引发冷冻聚合,制备出聚丙烯酰胺（PAAm）冻胶,聚合时间缩短至50min。改变单体、交联剂、光引发剂浓度以及聚合温度,结合凝胶分数和溶胀率,确定最优化的反应条件,制备出不同的PAAm冻胶片,通过吡咯的氧化偶联聚合进一步得到PAAm-PPy复合冻胶片。将商购的三聚氰胺海绵（MS）裁剪成伞状,并与PAAm-PPy复合冻胶片贴合,组成光热水蒸发系统。实验结果表明,当丙烯酰胺单体质量分数为10 wt%,交联剂含量为单体的1 wt%,光引发剂浓度为单体的2 wt%时,复合冻胶的光热水蒸发速率达到最大,在1个太阳光下为1.900 kg·m-2·h-1。对冻胶片的水蒸发能力做了耐久性测试,长时间光热水蒸发12 h和2月内重复光热水蒸发,蒸发速率无明显变化。因此,通过紫外光引发冷冻聚合制备光热水蒸发基材,结合商购泡沫材料,达到制备与使用简便、成本低和蒸发速率高的效果。
刘春林[3]（2021）在《基于明胶的高强度水凝胶的制备及其功能化研究》文中研究说明水凝胶由水和聚合物网络组成,兼具固体和离子传导的性能,在构筑柔性电子器件方面具有较大优势。目前导电水凝胶及水凝胶柔性电子设备主要由合成高分子材料制备,而合成高分子材料具有较难降解的缺点,部分降解产物甚至有毒害作用,不利于环境保护,限制了其在生物医用等领域的应用。明胶是胶原水解后的天然聚合物,其分子链中含有大量的活性官能团,具有生物降解性和生物相容性,广泛应用于生物医疗、组织工程等领域。同时明胶具有水溶性和可逆凝胶化的优点,使其成为构筑水凝胶的优良生物质材料,制备具有高强度和导电性的明胶基水凝胶有利于明胶的高值化转化并拓展其应用领域,有助于可降解柔性电子器件的可持续发展。基于此,本论文首先利用加热-盐析的方法制备兼具高强度和离子导电性的明胶基水凝胶,基于该明胶基水凝胶复合多壁碳纳米管,利用模板降解法和化学原位聚合法在其表面引入聚吡咯导电高分子层,实现具备可拉伸、自修复性的柔性明胶基水凝胶电极材料的构筑。另外,基于明胶、聚吡咯和多壁碳纳米管的水凝胶电极材料可能具有吸附Cr（Ⅵ）的作用,本论文利用水凝胶三维网络结构的多孔性,将水凝胶电极材料作为吸附剂吸附Cr（Ⅵ）,并系统研究了其吸附性能,进一步拓宽了本论文制备电极材料的应用领域。为明胶的高值化利用提供新的思路与方法。本论文主要包括以下三个方面内容:（1）以明胶和硫酸铵为主要原料,经“浸泡-加热”处理,结合“盐析”方法得到热处理-明胶/硫酸铵（H-Gel/AS）水凝胶。以力学性能和离子导电率为考核指标,考察了明胶分子质量、明胶浓度、硫酸铵溶液浓度和加热时间与温度变化等条件对制备的影响。通过扫描电镜、小角X射线散射、动态流变测试对H-Gel/AS水凝胶的形貌和结构进行表征分析。结果表明:加热会破坏Gel/AS水凝胶中的部分类三螺旋交联结构,“盐析”作用促进明胶分子链的聚集自组装,形成含有明胶分子链聚集区域和较大孔的相分离结构,进而实现明胶基高强度导电水凝胶的制备。条件优化后的H1-Gel/AS-42℃水凝胶中存在相关长度为125 nm的微相分离结构,其表观活化能从未发生相分离的90 kJ/mol增加至165 kJ/mol,说明明胶分子链聚集区使H-Gel/AS水凝胶分子链间相互作用增强。通过万能实验拉伸机、4-探针法和电化学工作站对Hl-Gel/AS-42℃水凝胶进行单轴拉伸与回复拉伸测试及电学性能表征,结果表明:该水凝胶的杨氏模量、拉伸断裂应力和撕裂能分别高达8.45 MPa、4.37 MPa、2160 J/m2,具有高强度和良好的自恢复性,在0.5 min的等待时间内几乎没有残余应变,等待30 min后便可以基本恢复。H1-Gel/AS-42℃水凝胶在室温下显示出5 S/m的高离子电导率,比Gel/AS水凝胶0.0508 S/m的离子电导率提高接近100倍,表明该明胶基水凝胶还具有在应变传感器领域应用的潜力。（2）为增强H-Gel/AS水凝胶的导电性能及拓展在柔性电子设备中的应用,采用明胶、吡咯和多壁碳纳米管作为主要原料,利用“盐析”效应、模板降解法和化学原位聚合法在H-Gel/AS水凝胶上共同作用制备了规则排列的聚吡咯导电高分子层,得到了具有褶皱结构的明胶/多壁碳纳米管-聚吡咯水凝胶（Gelatin/MWCNTs-PPy）水凝胶电极材料。以力学性能和导电率为考核指标,考察了吡咯浓度、吡咯聚合时间、硫酸铵溶液浓度和是否添加多壁碳纳米管等因素对制备条件的影响。使用拉曼、扫描电镜和超景深等仪器对Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶进行结构分析。研究结果表明吡咯在热处理-明胶/硫酸铵-多壁碳纳米管复合（H-Gel/AS-MWCNTs）水凝胶表面原位聚合时生长成规则排列的聚吡咯纳米管,逐渐形成聚吡咯薄膜均匀分布在其表面并与之结合紧密,经硫酸铵溶液处理后,在不使用预拉伸方法的情况下,便可在Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶表面形成独特的褶皱结构,接触角为32°,具有较好的亲水性,增加了电极/电解质界面的表面积。使用万能实验拉伸机和4-探针法对Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶的单轴拉伸与回复拉伸测试及导电率进行表征,测得其杨氏模量、拉伸断裂应力、撕裂能分别可达5.1 MPa、3.89 MPa、1814 J/m2,导电率高达11.42 mS/cm。在25%拉伸应变下,经500次循环拉伸后仍具有低滞后性并可以完全恢复,并且在100%拉伸应变下,不同等待时间的加载-卸载曲线中显示出较少的残余应变和良好的抗疲劳性。在拉伸应变达到200%时,具有褶皱结构的Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶的电导率下降幅度较小。通过I-t和EIS、CV、GCD测试对Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶电极进行表征,结果表明:Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶组装成柔性传感器可以同时检测拉伸、弯曲和扭转应变,并具有较好的频率响应性、电稳定性和灵敏度。Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶作为单电极工作时,其质量比电容达到230 F g-1,5000次GCD循环后电容保持率为98%。Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶与PVA-H3PO4固态电解质组装成柔性对称固态超级电容器,该固态超级电容器质量比电容达到75 F g-1,5000次GCD循环后电容保持率为98%,并在不同的弯曲角度下都可以保持较高的比电容。同时,Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶具有良好的自愈合性能,受到损伤后,只需加热步骤便可再次恢复,愈合后力学性能和电化学性能几乎没有变化。（3）基于多壁碳纳米管/明胶骨架（Gelatin/OMWCNTs）以及聚吡咯导电层赋予该水凝胶对Cr（Ⅵ）具有吸附性能的特点,通过进一步改性Gelatin/MWCNTs-PPy 水凝胶制得Cr（Ⅵ）吸附剂（Gelatin/OMWCNTs/PPy）;并以溶液中Cr（Ⅵ）的去除率为优化指标,考察Cr（Ⅵ）溶液pH、Cr（Ⅵ）溶液初始浓度、OMWCNTs含量和吸附剂用量对Cr（Ⅵ）吸附性能的影响。结果表明:在Cr（Ⅵ）浓度为100 mg/L的溶液中,pH为2时,对溶液中Cr（Ⅵ）的去除率高达99.3%,最大吸附容量为157.29 mg/L。使用扫描电镜、X射线衍射、激光拉曼等仪器对其结构进行表征,表明在吸附剂内部,OMWCNTs与明胶分子链形成互穿网络,使吸附剂中的吸附活性位点增多,更多的含氧官能团暴露可用于吸附Cr（Ⅵ）,并且吡咯在Gelatin/OMWCNTs骨架表面原位聚合。通过间歇吸附方式研究去除水体中Cr（Ⅵ）,利用溶胀动力学、吸附动力学、吸附热力学并建立吸附等温模型对Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂的吸附性能和原理进行研究。结果表明:该吸附剂在50 min时溶胀率达到306%。吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程属于化学吸附,主要通过聚吡咯中掺杂的Cl-离子与Cr2072-发生离子交换而实现。吸附过程分三步进行,以膜扩散为主。吸附等温平衡线符合Langmuir等温模型,表明温度升高对吸附过程有利。热力学参数ΔG0为负值表明吸附是自发过程,ΔH0为正值,表明该吸附过程为吸热反应。Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂与其他聚吡咯基生物质吸附剂对比具有一定优势,并对环境无污染,在吸附Cr（Ⅵ）领域具有良好的应用前景。
蔡济海[4]（2020）在《木聚糖基复合材料的制备及应用》文中研究指明木聚糖是半纤维素的主要类型,常被用作半纤维素的模型物,具有来源广、价格低廉、可再生、可生物降解、生物相容性好等优点。目前木聚糖基材料的研究主要集中于制备膜、水凝胶等领域,但木聚糖为杂聚多糖,分子结构复杂、糖单元种类多样、分子链较短、具有多分支性,制备的膜、水凝胶机械性能较差,其优势未得到充分发挥。与植物三大组分纤维素和木质素相比,木聚糖分子具有易于溶解、可及度高、水热碳产率高等优势。本研究充分利用木聚糖的这些优势,一方面,将木聚糖与无机纳米材料在分子水平上进行复合,开发了多种新型木聚糖/无机纳米复合材料;另一方面,通过水热碳化,高效制备了木聚糖碳球和石墨烯量子点,分别应用于助留助滤、拉曼增强、超级电容器、离子检测中,拓宽了木聚糖的应用领域,实现了木聚糖高值化利用,主要研究内容如下:1、木聚糖钝化石墨烯量子点的制备及其选择性痕量检测Fe3+研究以石墨为原料、N-甲基吡咯烷酮为溶剂、氢氧化钠为辅助试剂,通过超声制备石墨烯量子点（GQDs）,该GQDs含氧官能团、表面缺陷少,更接近原始石墨烯的结构,但GQDs在水中溶解度低、易团聚形成白色沉淀。本研究以木聚糖钝化其表面,得到木聚糖钝化的石墨烯量子点（GQDs@xylan）。与钝化前相比,GQDs@xylan在水中的稳定性得到改善,量子产率也从19.12%提升至36.63%、荧光寿命增加为7.47 ns。GQDs@xylan的荧光强度受p H影响较小,可在p H=6～10范围内保持荧光强度基本不变。作为荧光探针,基于内滤波效应实现了溶液内Fe3+的选择性检测,检测的线性范围为0～75μM,检测限为92.8 n M。该研究充分利用了多分支木聚糖容易形成致密聚合物壳层的特性,首次将木聚糖用于石墨烯量子点的表面钝化修饰,制备了木聚糖/石墨烯量子点复合材料,获得了一种选择性痕量检测Fe3+的高效荧光探针。2、木聚糖绿色还原制备金银双金属纳米颗粒及其拉曼增强效果研究以木聚糖为还原剂和稳定剂、氯金酸为金前驱体、托伦试剂为银前驱体,绿色制备了具有不同壳层厚度的核壳结构Au@Ag和Au-Ag空心合金两种纳米颗粒。木聚糖的加入,避免了有毒化学试剂的使用,简化了合成过程。包裹在纳米粒子表面的木聚糖,不仅起到稳定纳米粒子的作用,使其均匀分散在水溶液中,而且提高了其抵抗H2O2氧化和腐蚀的能力,在相互连接的纳米颗粒之间形成热点,增强了纳米颗粒的表面拉曼增强性能。通过优化木聚糖的用量制备了形状更均一的核壳Au@Ag纳米粒子,同时避免了纳米银团簇的产生。与Au-Ag合金、纯Au和纯Ag纳米粒子相比,木聚糖包裹的Au@Ag对4-巯基苯甲酸的拉曼信号具有更强的增强效果,检测限达到1 n M。此外,木聚糖包裹Au@Ag纳米颗粒可以检测食品污染物苏丹红I,检测限低至0.126 ppm。该研究利用木聚糖分子链上的还原性末端基和大分子链结构,探究了以木聚糖为绿色还原剂和稳定剂制备金银双金属纳米颗粒的方法,为食品/环境安全评价提供了一种简单、绿色、超灵敏的表面检测技术。3、木聚糖-g-壳聚糖季铵盐/蒙脱土助留助滤剂的合成与性能研究为了结合木聚糖、壳聚糖季铵盐和蒙脱土的助留助滤性能,本研究同时利用点击化学反应和插层反应制备了剥离的木聚糖-g-壳聚糖季铵盐/蒙脱土（xylan-g-QCS）纳米复合材料作为新型的助留助滤剂。首先将壳聚糖季铵盐（QCS）插层到蒙脱土的层空间,扩大蒙脱土的层间距,再通过点击化学反应在蒙脱土的层空间内链接木聚糖与QCS的分子链,在此过程中,蒙脱土的层间距进一步增大,直至剥离。与三种原料相比,xylan-g-QCS纳米复合材料的助留助滤性能得到了极大提升,对碳酸钙的最大絮凝效率为37.41%,当添加量为0.01 mg/g时,打浆度最低。此外,通过将带负电的木聚糖与带正电的壳聚糖季铵盐链接起来,避免了在封闭系统里,QCS造成的电荷累积。该研究通过点击化学对木聚糖进行接枝改性,利用木聚糖为聚阴离子电解质、分支多、易水化润胀特性的同时,结合壳聚糖、蒙脱土的优势,增强了木聚糖的助留助滤性能,开发了新型造纸助剂。4、木聚糖碳球/石墨烯超级电容器的制备及其性能研究木聚糖溶解于氢氧化钠/尿素体系后,通过水热碳化制备出自掺氮的木聚糖碳球（XCS）,进一步经KOH高温活化得到活化木聚糖碳球（a XCS）。并将a XCS与抗坏血酸同时加入到氧化石墨烯溶液中,抽滤得到活化木聚糖碳球/氧化石墨烯膜（a XCS/GO）,然后再次加入抗坏血酸还原GO。复合膜在还原的过程中,外层的GO被还原成r GO后将变得疏水,阻碍还原剂渗透进膜内部,此时膜内部的抗坏血酸可原位还原GO,并且碳球作为石墨烯片层的连接物,增加了石墨烯层间的电荷传输速率,从而a XCS/r GO复合膜的比电容得到了提高,在双电极体系里,电流密度为1 A·g-1时,具有755 m F/cm2的比电容,功率密度为22.5～2250 m W/cm2,能量密度为11.88～25.2 m Wh/cm2,经10000次循环,电容保持率为108.7%。该研究利用木聚糖水热碳产率高的优势,制备了木聚糖碳球,并与石墨烯复合制备了超级电容器的电极材料,拓宽了木聚糖的应用领域。5、木聚糖自钝化单层石墨烯量子点结合微流控检测水中Cr（Ⅵ）的研究单层石墨烯量子点（SGQDs）通常由芳香族分子或者其他碳前驱体通过自下而上的方法制备。本研究首次通过Na OH/尿素的辅助,以不含苯环的木聚糖为前驱体,在水热条件下制备了自掺氮的单层石墨烯量子点（N-SGQDs）。在此过程中,木聚糖完全溶解并与Na OH/尿素形成络合物,当在水热反应中碳化时,尿素分解释放出氨和二氧化碳,促进单层石墨烯量子点的生成,并且阻碍了它们的相互作用和团聚。制备出来的石墨烯量子点掺杂1.38%氮元素,量子产率达23.8%,荧光寿命为5.76 ns,并且表面被未完全碳化的木聚糖自钝化,避免了量子点的团聚。该木聚糖自钝化单层石墨烯量子点作为一种荧光探针,用于检测水中Cr（Ⅵ）时,具有良好的选择性和灵敏度。钝化层避免了水中其它离子的干扰,并且也只能被含Cr（VI）等强氧化剂破坏。Cr（Ⅵ）的线性检测范围为5～150μM,检测限仅为4.1μM。通过将量子点包埋入水凝胶,再集成到微流控芯片内,实现了对Cr（VI）的可视化检测。该研究将木聚糖水热转化为氮掺杂的单层石墨烯量子点,利用Na OH/尿素的辅助作用,提供了一种以非芳香性分子制备单层石墨烯量子点的新途径,并为水环境监测提供了一种简单易行的可视化方法。
高玉雪[5]（2020）在《半乳甘露聚糖改性凝胶的制备与研究》文中研究说明多糖胶作为天然高分子材料,具有优越的生物相容性、天然可降解性以及丰富的来源等特点,因此开发多糖胶资源高值化利用可以促进生物可降解材料、医药材料等新技术的发展。半乳甘露聚糖属于多糖胶的一种,具有良好的交联性和水溶性,在低浓度下能形成高粘度的稳定性水溶液,被广泛应用于食品医药、石油钻采、造纸等行业。本文以半乳甘露聚糖为原料,设计合成了半乳甘露聚糖-聚（丙烯酰胺-N,N’-双（丙烯酰）胱胺）水凝胶、羧甲基半乳甘露聚糖-氯化锌-聚丙烯酸水凝胶和氧化石墨烯-半乳甘露聚糖-聚丙烯酰胺水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外分光光度计光谱、微分扫描热量法（DSC）、热重力分析（TGA）、万能试验机和多功能万用表等分析仪器,探索了半乳甘露聚糖水凝胶的微观结构,降解性能,力学性能,温度响应性以及溶胀性能等,深入探究了半乳甘露聚糖水凝胶在药物载体、传感器和染料吸附等领域的应用。主要研究工作和结果如下:（1）以半乳甘露聚糖（瓜尔胶,GA）为原料,制备出具有可控降解特性的半乳甘露聚糖-聚（丙烯酰胺-N,N’-双（丙烯酰）胱胺）水凝胶。研究发现,通过调节GA的含量可以改善水凝胶的机械性能,当GA含量为10 wt%时,水凝胶的拉伸强度和压缩强度达到最大值,分别为40 k Pa和250 k Pa;连续的循环压缩试验表明,水凝胶在60%、70%、80%的应变下不会破裂,并迅速恢复到其原始形状,具有良好的抗疲劳性和回弹性;水凝胶对还原剂具有响应性,其降解速率和药物释放速率可以通过还原剂的浓度和还原时间来调节。随着还原剂（DTT）浓度的增加,水凝胶降解速率增加,当DTT为50 m M时,降解溶液的透射率为22%;随着还原时间的增加,水凝胶的降解速率由快变慢,在10小时内,水凝胶质量下降了35%以上。有望应用于药物载体、组织工程等领域。（2）对GA进行醚化改性得到羧甲基半乳甘露聚糖（CMGG）,以CMGG为原料制备羧甲基半乳甘露聚糖-氯化锌-聚丙烯酸水凝胶,该凝胶的多种交联方式（包括动态氢键交联,金属配位交联和共价交联）之间相互协同,有效改善了凝胶的机械性能,当CMGG含量为2 wt%时,水凝胶的压缩强度为452.71 k Pa;Zn2+与-COOH之间丰富的配位键赋予该凝胶灵活的温度响应性,受热变柔软,冷却变坚硬;除此之外,该水凝胶具有良好的导电性能,当Zn2+含量为90 mol%时,离子导电率达到最大值4.44 s/m,并在低应变和低角度循环实验中具有优异的重复性以及良好的感应性,因此适合应用于感测小应变传感器。（3）对鳞片石墨进行氧化处理得到氧化石墨烯（GO）,然后利用GO作为增强填料制备氧化石墨烯-半乳甘露聚糖-聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶。研究发现,该水凝胶具有良好的机械性能,当GO/GA含量为0.5 wt%时,拉伸强度达到最大值96.98 k Pa,断裂伸长率为1986.69%;除此之外,该水凝胶通过共价和非共价两种方式对染料进行吸附,当GO/GA含量为20 wt%时,最大吸附量和去除率分别为1.1 mg/g和84.2%。
周义杰[6]（2020）在《基于邻苯二酚结构的木质素基仿生粘附材料的构建及其应用探索》文中进行了进一步梳理木质素生物相容性好、可降解、绿色安全,天然的苯丙烷骨架、大量的酚羟基以及其它共轭官能结构,赋予木质素优良的紫外吸收和抗氧化性能,同时具有一定的粘附功能,在功能材料领域得到大量应用。但是,植物提取的木质素生物粘附能力较弱,极大地限制了在功能材料中的应用。针对木质素生物粘附能力弱的问题,对木质素进行仿生粘附改性,引入邻苯二酚结构,强化木质素的生物粘附能力。在此基础上,将仿生粘附改性木质素制备成微胶囊、水凝胶应用于防晒护肤、皮肤传感,拓展木质素在功能材料领域的新应用。首先,通过自由基加成,将富含邻苯二酚结构的多巴胺接枝到木质素分子中,制备聚多巴胺改性木质素（AL-PDA）,强化木质素的生物粘附和相容性。通过红外光谱、核磁共振、凝胶色谱以及元素分析探究多巴胺（DA）的接枝位点、接枝量,并利用ALPDA包裹小分子防晒剂,通过超声空化一步交联形成微胶囊。在此基础上,探究了投料比对制备得到AL-PDA分子量、微胶囊粘附能力、形貌的影响。结果表明,在DA:AL添加量质量比达到1:1时,制备得到微胶囊具有良好的生物粘附性,水洗后在皮肤表面的保留率达到87%,且渗透性可忽略不计。原子力显微镜（AFM）定量分析表明,DA平均接枝数量为4时,AL-PDA微胶囊可与皮肤之间保持有效粘附,临界粘附力为0.32 m N/m。以微胶囊为唯一活性成分（用量为10 wt%）配制防晒霜,防晒系数（SPF）值可达195,在紫外光辐照下SPF值能够保持8 h不下降,且包埋的化学防晒剂并未出现泄漏和皮肤渗透现象。所制备的微胶囊优异的生物粘附能力,有效解决了目前防晒霜中防晒剂渗透所引起系列安全问题。进一步,利用碘环己烷（ICH）对碱木质素（AL）进行脱甲基化改性,得到类多巴胺结构的邻苯二酚木质素（DAL）,并利用DAL还原氧化石墨烯（GO）得到木质素/石墨烯复合物（DAL/r GO）。然后,将制得的DAL/r GO添加到海藻酸钠/聚丙烯酰胺（SA/PAM）凝胶中制备得到具有生物粘附能力的海藻酸钠/聚丙烯酰胺/木质素/石墨烯（SA/PMA/DAL/r GO）双网络水凝胶。实验表明,DAL酚羟基含量增加至3.25 mmol/g,还原后的GO层间距缩小到0.37 nm。优化水凝胶制备工艺后,凝胶网络中的弱氢键在拉伸时会发生动态断裂和结合,赋予水凝胶弹性体性质,在DAL/r GO添加量达到3%时,凝胶的断裂伸长率可达到1307%。网络中的邻苯二醌/邻苯二酚结构赋予水凝胶良好的可逆粘附性能,在皮肤上粘附力能够达到13.99 k Pa。利用该水凝胶拉伸时电阻变化的特性,将水凝胶应用在人体传感器方面。DAL/r GO添加量为3%时,水凝胶电导率达到0.15 S/m,能够监测到人体绝大部分运动,凝胶应变为500%时,灵敏度因数达到7.97。木质素水凝胶优异的生物相容性和生物粘附能力,为木质素基水凝胶在可穿戴、医用设备领域的应用奠定了良好的基础。
李欢[7]（2020）在《碱金属电池正负极材料的制备及电池结构设计与性能研究》文中研究说明目前商用电池受电极材料理论容量的限制,导致其容量难以进一步提升。随着电池使用量的迅速增加和普及率的提升,开低发成本、高能量密度、长寿命的储能电池势在必行。为满足未来人们对能源存储装置的需求,目前主要有两种策略:一是,沿着目前已商业化的锂离子电池的发展方向,开发新的正负极材料;二是,开发廉价且具有高能量密度的新型能量存储电池,如锂硫电池和室温钠硫电池等。本论文的主要目的是开发新型锂离子负极材料以及新型配置的硫基金属电池。本文围绕这一主题,进行了以下研究:（1）我们通过改进的溶剂热法以及随后的热处理制备了大孔ZnMn2O4/C纳米微球复合材料。所制备的大孔ZnMn2O4/C纳米微球具有两个主要特征:（i）大孔微球包含许多纳米粒子,有助于减弱在充放电过程中出现的体积变化和缩短锂离子传输路径;（ii）导电碳的引入改善了ZnMn2O4的导电性,并在一定程度上缓解充放电过程中出现的体积变化。此外,使用易于相互交联的水溶性CMC作为粘结剂可以显着改善大孔ZnMn2O4/C纳米微球的电化学性能。结果显示,带有水溶性CMC的大孔ZnMn2O4/C纳米微球,在200 mA g-1的电流密度下经过100次循环后,其放电容量高达1249 mAh g-1,而在500 mA g-1电流密度下,经过500次循环后的放电容量为820 mAh g-1,远高于商品石墨的理论容量。（2）我们首次通过一个简单的一步法制备了聚（L-半胱氨酸）功能化的还原氧化石墨烯,进一步与单质硫进行共聚,最终得到一种新颖的线性硫共价连接的还原氧化石墨烯复合材料。其中,含有大量硫醇基团的聚L-半胱氨酸能够与更多的线性硫共价结合,片层状还原氧化石墨烯能够提高有机硫复合材料的导电性,而复合材料中共价连接的有机硫可以有效地抑制易溶解的长链多硫化物的形成。另外,我们通过简单的水热反应由L-半胱氨酸与石墨烯作为原材料制备了极性氮硫双掺杂还原氧化石墨烯（N,S-G）,其进一步被涂覆在隔离膜一侧以形成功能化隔膜（N,S-G/separator）,其中极性N,S-G层可以吸附从有机硫正极逃逸的多硫化锂,其高导电的特性可以减小锂-有机硫电池的内部电阻。最终,有机硫正极与功能化隔膜共同被应用到锂-有机硫电池。结果表明,带有G-PSS+N,S-G/separator配置的电池在0.2 C电流密度下,初始容量为1364 mAh g-1,在经过100次循环后,放电容量为1046 mAh g-1,库伦效率为99.5%。而在1 C电流密度下,初始容量为1011 mAh g-1,在经过700次循环后,放电容量为750 mAh g-1,每圈的容量衰减率仅为0.037%,在4 C电流密度下,放电容量为724 mAh g-1。另外,我们进一步通过密度泛函理论（DFT）对实验结果进行验证以及反应原理的分析。（3）我们首次通过一种新颖且简便的一步法来合成高度均匀的金属螯合物Fe3+/聚丙烯酰胺纳米球（FPNs）。一方面,将均匀的FPNs和石墨烯的混合物涂在玻璃纤维滤膜上以制备FPNs-G修饰的隔膜（FPNs-G/separator）,其中FPNs螯合物可以通过路易斯酸碱相互作用强有力的吸附易溶解的多硫化钠,以抑制穿梭效应,而具有高导电性的片层状石墨烯的引入可以解决FPNs固有的机械脆性,改善电池的整体导电性以及促进FPNs-G层中活性物质的再利用。另一方面,将FPNs碳化并进一步蚀刻得到多介孔的氮掺杂碳纳米球（PNC-Ns）,PNS-Ns作为硫的基质可以有效地改善硫正极的导电性以及增加硫的利用率,并且由于极性氮原子的存在也为限制多硫化钠的穿梭提供帮助。结果表明,带有S/PNC-Ns+FPNs-G/隔膜配置的RT/Na-S电池展现出优异的电化学性能,在0.1 C电流密度下,初始和第二圈放电容量分别为1262和873 mAh g-1,在经过400次循环后,放电容量为639 mAh g-1,基于第二个循环的容量保持率为73.2%,而在0.5 C电流密度下,初始和第二圈放电容量分别为732和580 mAh g-1,在经过800次循环后,放电容量为396 mAh g-1,基于第二个循环的容量保持率为68.3%,在2 C电流密度下,放电容量为228 mAh g-1。
夏珊[8]（2020）在《导电高分子水凝胶的制备及其在可穿戴传感器的应用研究》文中研究说明近年来,随着智能化技术的不断进步和发展,各种可以追踪佩戴者的身体运动、温度、血糖、心率等日常活动和生理健康的智能可穿戴传感设备层出不穷。水凝胶是一种结构类似于天然生命组织的软材料,性能柔软、可拉伸、具有良好的生物相容性。因此,水凝胶作为下一代柔性可穿戴设备的载体而受到了广泛关注。但是,传统化学交联的水凝胶通常力学性能较差,并且缺乏粘附性、自愈合性等综合性能,这将无法满足可穿戴设备的需求。基于以上问题,本论文研发了多种高拉伸、抗疲劳、自愈合、自粘性、导电等多功能的水凝胶,并对其作为柔性传感器的应用做了详细研究,具体研究分为以下几个部分:第一,在这一部分工作中,以丙烯酰胺（AAm）、甲基丙烯酸十二烷基酯（LMA）为单体,二氧化硅-聚丙烯酸丁酯（SiO2-g-PBA）核壳杂化乳液粒子（HLPs）为疏水缔合中心,制备了一种HLPs物理交联的水凝胶。在外力作用下,HLPs物理交联的网络可以通过破坏和重组来耗散大量能量,从而赋予水凝胶优异的机械性能,例如低模量、高拉伸性、快速自恢复性。另外,LiCl的添加使得水凝胶具有优异的导电性,并且导电性可以随着形变的变化发生快速的改变。基于该水凝胶的传感器,在0.25-2000%的宽应变范围内显示出高灵敏度（5.44）、快速的响应时间（151 ms）和恢复时间（73 ms）。基于其优异的机械性能和传感性能,该水凝胶传感器能够准确地监视各种人体运动,包括说话、呼吸、关节弯曲、行走和跳跃等,展示出其在人体活动和生理健康监测等领域的应用前景。第二,在上一部分工作的基础上,添加Ca2+交联的藻酸盐作为第二网络,制造出强韧、耐疲劳和应变敏感的导电双物理交联双网络（DN）水凝胶。通过循环拉伸测试对水凝胶高机械强度的原理进行了研究,证明双网络结构在水凝胶的增强中起到了重要作用。当水凝胶被拉伸时,双物理交联结构能够更有效地耗散能量,所获得的水凝胶具有明显增强的机械性能,断裂应力为935 kPa,断裂应变为2422%,韧性为10075 kJ/m3,更有利于水凝胶的长期应用。更重要的是,Ca2+的引入一方面能够增强水凝胶的力学性能,与此同时,为水凝胶提供了优异的导电性。水凝胶基传感器可用于实时且反复地监测人体活动,包括手腕、肘部、颈部和膝盖运动和说话和呼吸之类的细微的人体活动。第三,大多数水凝胶缺乏自粘合性,需要额外的胶带将水凝胶与固体表面结合,这不可避免地会产生摩擦而影响实际应用效果。在这一部分工作中,设计并制备了一种柔性、自粘性、自愈合和导电的水凝胶。首先,引入疏水性单体甲基丙烯酸月桂酯（LMA）,通过胶束自由基聚合与丙烯酰胺单体形成疏水缔合的交联网络（HPAAm）。同时,将壳聚糖（CS）和羧基官能化的多壁碳纳米管（c-MWCNT）引入,通过静电相互作用和氢键作用形成HPAAm/CS-c-MWCNT杂化交联水凝胶。杂化交联网络具有优异的自愈合能力,水凝胶也表现出快速的自愈合效率,这将有效的延长水凝胶的使用寿命,赋予其可重复利用性。此外,水凝胶可以通过π-π堆积、阳离子-π和疏水相互作用与固体物质表面发生相互作用,使得水凝胶在各种材料（包括塑料、玻璃、橡胶、金属和猪皮）上表现出可重复的自粘合性能。水凝胶作为可穿戴应变传感器时,能够与皮肤等界面紧密贴合以实现对人体运动和重要的生理信号的快速并精准的监测。第四,虽然导电水凝胶已经被证实在可穿戴传感方面具有广泛应用,但是由于水在极端条件下容易冻结或蒸发,传统的水凝胶传感器只能在有限的温度范围内使用,这严重影响了它们的实际应用。在这一部分工作中,以丙烯酸（AA）、壳聚糖（CS）、氧化石墨烯（GO）为主体,FeCl3为离子交联点,以水-甘油混合溶剂替代纯水溶剂,制备了基于离子交联和氢键作用的水凝胶材料。水和甘油之间的强大的氢键作用使水分子被牢牢地固定在水凝胶网络中,防止水凝胶中的水发生冻结和挥发,有效地提高水凝胶的长期稳定性。即使在-20?C下放置24 h后,水凝胶依然能够保持良好的柔韧性和导电性。在室温环境下放置7天后,水凝胶也仍保持良好的拉伸性和导电性,这明显提高了水凝胶的耐用性。另外,物理交联网络具有快速恢复性,在提高机械性能的同时还使得水凝胶具有快速的自愈合性,这可以有效地延长水凝胶传感器在实际应用中的使用寿命。在本论文中,从网络结构设计角度出发,制备了一系列兼具柔性、拉伸性、粘性、快速响应性、循环稳定性等综合性能的水凝胶基应变传感器。这些水凝胶传感器在人体活动和生理健康监测等方面展现出良好的应用前景。本论文的研究工作将进一步推动水凝胶材料在人工智能、软机器人、电子皮肤等领域的研究进展,对未来可穿戴智能材料的设计具有重要的借鉴意义。
桑大申[9]（2020）在《二维复合材料的制备及其对重金属铅和铜吸附性能的研究》文中指出随着工业经济的快速发展,重金属污染已成为近几十年来最严重的环境问题之一。在环境中因为重金属的毒性和重金属的长期的残留性,它对生态环境和人类健康构成了极大的威胁。因此,如何有效地去除水中的重金属离子逐渐成为环境研究者关注的焦点。目前随着吸附、膜过滤、化学沉淀、电液交换等废水技术的发展,重金属废水的处理和净化工作取得了很大进展。在这些方法中,吸附以其操作简单、处理效率高、可回收性好等优点被认为是一种有前途的方法。Mxene被用作吸附剂来去除污水中的重金属离子。其具有优良的二维结构和含氧基团。而Mxene作为单一吸附剂,对金属离子的吸附能力相对有限,可能是由于吸附活性位点有限。海藻酸是一种从自然界中提取的天然吸附剂,其中存在着大量的羟基和羧基的,有优良的吸附性能,被大量用于污水处理,除去污水中的重金属离子。结合二者的优势特性,研究出一种新型的Mxene/海藻酸盐复合材料,用于去除废水中的铅和铜离子。本研究制备的Mxene/海藻酸盐复合材料不仅增强了铅和铜离子的螯合能力,还加速了离子的迁移效率。高吸附容量的优势结合,平衡时间短,使Mxene/海藻酸盐复合材料可以得到铅和铜的最大吸附容量分别是382.7和87.6mg/g,并在15min达到吸附平衡。氧化石墨烯是一种具有大比表面积和富氧官能团的二维纳米材料。与传统吸附剂相比,氧化石墨烯表面的羟基、羧基、环氧基等含氧官能团可以通过螯合作用与重金属离子结合,使氧化石墨烯成为一种有前途的吸附重金属的纳米材料。PAM聚丙烯酰胺是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一,聚丙烯酰胺良好的絮凝性能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,可以用作有效的絮凝剂。鉴于二者优质的化学特性,本研究将通过化学修饰把PAM接枝在氧化石墨烯上提高氧化石墨烯表面极性官能团的数量,形成了一种二维层状分子刷。合成氧化石墨烯二维分子刷对铜的最大吸附量为127.2 mg/g,铅最大吸附量为268.4 mg/g。此外,堆积的二维分子刷之间的空隙为重金属离子的扩散提供了快速通道。因此,氧化石墨烯基二维分子刷可以在60min内达到吸附平衡。这些结果表明,合成氧化石墨烯基二维分子刷是一种有前途的吸附剂,可以将重金属离子从水介质中分离出来。
汪天一[10]（2020）在《二氧化锡基负极材料在锂/钾二次电池中的改性与应用研究》文中研究表明锂离子电池是最有潜力的电化学储能材料之一,但由于近年来电动汽车行业的发展,而目前主流的石墨负极所具有的理论可逆容量仅有372 m Ah g-1,日益无法满足工业应用的要求。因此,迫切需要开发高比容量、倍率性能和循环性能的新型负极以帮助新一代锂离子电池的发展。其中,二氧化锡材料成本较低、理论容量高(1494 m Ah g-1),是合金基负极材料中的重要选择,但是其较低的本征导电性导致了较差的倍率性能,巨大的体积膨胀引起了容量的迅速衰减,这些问题制约了工业应用。为了解决二氧化锡负极在锂离子电池中的问题,我们使用热化学还原-原位聚合的方法成功制得了聚丙烯酰胺/二氧化锡纳米粒子/石墨烯复合材料。其中,二氧化锡纳米粒子被束缚在三维石墨烯导电网络中,聚丙烯酰胺能够有效地阻止高电流密度下纳米粒子的团聚。该材料在5 A g-1的高电流密度下经过300次循环仍然有376 m Ah g-1的容量,容量保持率超过90%。此外,在0.2 A g-1的低电流密度下仍具有989 m Ah g-1的稳定容量。由于锂的地壳丰度较低,学界也在探索锂离子电池的替代品如钠离子电池、钾离子电池等,其中钾离子电池由于丰度高、来源广泛、工作电势高、具有较快的动力学等优点,是有潜力的候选之一。而合金负极材料具备容量高的特点受到广泛的研究。但是,虽然在锂离子电池负极材料中被广泛探索,却鲜有工作报道二氧化锡在钾离子电池负极中的应用。针对二氧化锡在钾离子电池中的应用,根据缩小纳米材料的粒径能够得到更优秀的电化学性能,我们成功利用简单的两步水热法合成了粒径为2–6 nm的二氧化锡纳米粒子/多孔碳复合材料。多孔碳导电基底和极小的粒径使得复合材料具有优秀的电化学性能。复合材料在1 A g-1的电流密度下经过长达10000次循环仍然具有108.3 m Ah g-1的稳定容量,具有极为优异的循环稳定性。
二、聚丙烯酰胺/氧化石墨纳米复合材料的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、聚丙烯酰胺/氧化石墨纳米复合材料的研究（论文提纲范文）
（1）竹纳米纤维素基自愈合双交联水凝胶的制备及其应用基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米纤维素的制备方法与理化性质 |
| 1.2.1 纳米纤维素的制备方法 |
| 1.2.2 纳米纤维素的理化性质 |
| 1.3 纳米纤维素水凝胶的制备与理化性质 |
| 1.3.1 纳米纤维素水凝胶的制备 |
| 1.3.2 纳米纤维素水凝胶的理化性质 |
| 1.4 纳米纤维素水凝胶的双交联改性 |
| 1.4.1 纳米纤维素基双交联水凝胶的构筑方法 |
| 1.4.2 纳米纤维素基双交联水凝胶的新型功能 |
| 1.5 纳米纤维素水凝胶的应用 |
| 1.5.1 电子器件 |
| 1.5.2 生物医学 |
| 1.5.3 药物载体 |
| 1.6 本论文的选题思路及研究内容 |
| 1.6.1 选题思路 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 竹纳米纤维素的制备及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 竹纤维的产率 |
| 2.3.2 竹纳米纤维素的化学结构 |
| 2.3.3 竹纳米纤维素的微观结构 |
| 2.3.4 竹纳米纤维素的结晶度 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 纳米纤维素-丙烯酰胺-氧化石墨烯自愈合双交联水凝胶的制备及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 试验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 水凝胶的宏观结构 |
| 3.3.2 水凝胶的化学结构 |
| 3.3.3 水凝胶的微观结构 |
| 3.3.4 水凝胶的流变性能 |
| 3.3.5 水凝胶的力学性能 |
| 3.3.6 水凝胶的热稳定性能 |
| 3.3.7 水凝胶的自愈合性能 |
| 3.3.8 水凝胶的溶胀性能 |
| 3.3.9 水凝胶的吸附性能 |
| 3.3.10 水凝胶的传感性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 纳米纤维素-硼砂-聚乙烯醇自愈合双交联水凝胶的制备及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 试验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 水凝胶的宏观结构 |
| 4.3.2 水凝胶的化学结构 |
| 4.3.3 水凝胶的微观结构 |
| 4.3.4 水凝胶的流变性能 |
| 4.3.5 水凝胶的力学性能 |
| 4.3.6 水凝胶的热稳定性能 |
| 4.3.7 水凝胶的自愈合性能 |
| 4.3.8 水凝胶的传感性能 |
| 4.3.9 水凝胶的溶胀性能 |
| 4.3.10 水凝胶用作抑菌材料载体 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的主要学术成果 |
| 学术论文 |
| 专利 |
| 致谢 |
（2）高效光热水蒸发高分子冻胶材料的设计、制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 冻胶 |
| 1.1.1 概述 |
| 1.1.2 冻胶的类型及其制备 |
| 1.1.3 冻胶结构特点与性能及其调控 |
| 1.1.4 冻胶的应用 |
| 1.2 光热材料 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 光热材料的分类 |
| 1.2.3 光热材料的应用 |
| 1.3 光热水蒸发 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 光热水蒸发的过程分析 |
| 1.3.3 研究现状和展望 |
| 1.4 本论文的设计思路 |
| 参考文献 |
| 第2章 基于聚丙烯酸冻胶基体平台的光热水蒸发体系 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 材料 |
| 2.2.2 氧化石墨烯的制备 |
| 2.2.3 纯PAAc冻胶和水凝胶的合成 |
| 2.2.4 PAAc复合冻胶的合成 |
| 2.2.5 冻胶和水凝胶凝胶分数的测定 |
| 2.2.6 冻胶/水凝胶的溶胀行为和孔隙率 |
| 2.2.7 不同复合冻胶的光热水蒸发 |
| 2.2.8 结构表征与性质测定 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同冻胶的制备 |
| 2.3.2 冻胶的红外光谱和拉曼光谱分析 |
| 2.3.3 冻胶的热重分析 |
| 2.3.4 冻胶的多孔形态和光热材料的分布 |
| 2.3.5 冻胶对光吸收、隔热和吸水特性 |
| 2.3.6 冻胶在纯水中的光热蒸发和能量计算 |
| 2.3.7 纯水的光热蒸发和水传输的影响 |
| 2.3.8 不同冻胶对盐水的光热水蒸发 |
| 2.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第3章 紫外光引发冷冻聚合丙烯酰胺用于高效光热水蒸发 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 聚丙烯酰胺冻胶的制备 |
| 3.2.3 PAAm-PPy复合冻胶的制备 |
| 3.2.4 纯聚丙烯酰胺冻胶与复合冻胶的测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 纯聚丙烯酰胺冻胶的转化率和溶胀率 |
| 3.3.2 冻胶的红外光谱和热稳定性分析 |
| 3.3.3 冻胶对光的吸收能力和热导率 |
| 3.3.4 冻胶的多孔形态 |
| 3.3.5 不同聚丙烯酰胺冻胶的光热水蒸发比较 |
| 3.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第4章 结论 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（3）基于明胶的高强度水凝胶的制备及其功能化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 明胶 |
| 1.2.1 明胶概述 |
| 1.2.2 明胶制备工艺 |
| 1.2.3 明胶结构 |
| 1.2.4 明胶理化性能 |
| 1.3 明胶水凝胶 |
| 1.3.1. 水凝胶的概述 |
| 1.3.2 明胶水凝胶概述 |
| 1.3.3 明胶水凝胶凝胶化机理概述 |
| 1.4 不同网络结构的明胶基水凝胶 |
| 1.4.1 双网络明胶基水凝胶 |
| 1.4.2 互穿网络明胶基水凝胶 |
| 1.4.3 明胶纳米复合网络水凝胶 |
| 1.5 不同功能化明胶基水凝胶 |
| 1.5.1 明胶自愈合水凝胶 |
| 1.5.2 明胶形状记忆功能水凝胶 |
| 1.5.3 导电明胶基水凝胶 |
| 1.6 基于明胶的重金属离子的吸附材料 |
| 1.6.1 明胶基水凝胶吸附材料的研究进展 |
| 1.6.2 Cr(Ⅵ)概述及基于明胶的Cr(Ⅵ)吸附材料 |
| 1.7 课题的研究意义及主要研究内容 |
| 1.7.1 课题研究意义 |
| 1.7.2 主要研究内容 |
| 1.8 研究技术路线 |
| 2 明胶基高强度导电水凝胶的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验主要材料 |
| 2.2.2 实验主要仪器 |
| 2.2.3 聚丙烯酰胺水凝胶的制备 |
| 2.2.4 H-Gel/AS水凝胶的制备 |
| 2.2.5 H-Gel/AS水凝胶制备的条件优化 |
| 2.2.6 H-Gel/AS水凝胶的力学性能、结构和导电率的测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 H-Gel/AS水凝胶制备的条件优化 |
| 2.3.2 H-Gel/AS水凝胶的结构表征 |
| 2.3.3 H-Gel/AS水凝胶的自恢复性及电学性能研究 |
| 2.3.4 H-Gel/AS水凝胶的高导电性及高强度 |
| 2.3.5 相分离提高水凝胶离子导电性的普适性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 自愈合高强度明胶基水凝胶电极的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验主要材料 |
| 3.2.2 实验主要仪器 |
| 3.2.3 Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶的制备 |
| 3.2.4 Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶制备的条件优化 |
| 3.2.5 Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶的测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶制备的条件优化 |
| 3.3.2 Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶的结构分析 |
| 3.3.3 Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶自恢复性能分析 |
| 3.3.4 Gelati/MWCNTs-PPy水凝胶的电化学性能分析 |
| 3.3.5 Gelatin/MWCNTs-PPy水凝胶组装为柔性传感器的电化学性能 |
| 3.3.6 Gelatin/MWCNTs-PPy电极材料的自修复性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂对Cr (Ⅵ)的吸附性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验主要材料 |
| 4.2.2 实验主要仪器 |
| 4.2.3 Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂的制备 |
| 4.2.4 Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂制备的条件优化 |
| 4.2.5 Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂的测试与表征 |
| 4.2.6 Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂吸附性能的测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂的制备条件优化 |
| 4.3.2 Gelatin/OMWCNTs-PPy吸附剂的结构表征 |
| 4.3.3 Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂的吸附溶胀动力学分析 |
| 4.3.4 Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂吸附动力学分析 |
| 4.3.5 Gelatin/OMWCNTs/PPy吸附剂吸附热力学分析 |
| 4.3.6 Gelatin/OMWCNTs-PPy吸附剂的吸附热力学参数 |
| 4.3.7 与其他同类吸附剂性能比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论及创新点 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 本研究方向的展望与设想 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（4）木聚糖基复合材料的制备及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 木聚糖概述 |
| 1.1.1 木聚糖的结构 |
| 1.1.2 木聚糖的理化性质 |
| 1.2 木聚糖的化学改性 |
| 1.2.1 酯化反应 |
| 1.2.2 醚化反应 |
| 1.2.3 点击化学 |
| 1.3 木聚糖基无机复合材料及应用 |
| 1.3.1 木聚糖/零维无机复合材料 |
| 1.3.2 木聚糖/一维无机复合材料 |
| 1.3.3 木聚糖/二维无机复合材料 |
| 1.4 木聚糖基碳材料及其应用 |
| 1.4.1 碳球 |
| 1.4.2 碳量子点 |
| 1.5 选题目的和意义 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第二章 木聚糖钝化石墨烯量子点的制备及其选择性痕量检测Fe3+研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料及试剂 |
| 2.2.2 石墨烯量子点的制备 |
| 2.2.3 木聚糖钝化石墨烯量子点的制备 |
| 2.2.4 结构表征 |
| 2.2.5 木聚糖钝化石墨烯量子点对pH的响应性 |
| 2.2.6 木聚糖钝化石墨烯量子点对离子的响应性 |
| 2.2.7 木聚糖钝化石墨烯量子点对Fe3+的检测 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 石墨烯量子点的表征 |
| 2.3.2 石墨烯量子点的产率及荧光效率分析 |
| 2.3.3 石墨烯量子点制备可能的机制 |
| 2.3.4 木聚糖钝化石墨烯量子点的表征 |
| 2.3.5 木聚糖钝化石墨烯量子点对Fe3+的检测效果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 木聚糖绿色还原制备金银双金属纳米颗粒及其拉曼增强效果研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料及试剂 |
| 3.2.2 金银核壳纳米颗粒的制备 |
| 3.2.3 金银空心合金的合成 |
| 3.2.4 结构表征 |
| 3.2.5 表面拉曼增强效果评估 |
| 3.2.6 抗氧化稳定性 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 金银双金属纳米颗粒表征 |
| 3.3.2 金银双金属纳米颗粒的拉曼增强性能 |
| 3.3.3 金银核壳纳米颗粒对苏丹红I的检测效果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 木聚糖-g-壳聚糖季铵盐/蒙脱土助留助滤剂的合成与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料及试剂 |
| 4.2.2 炔基接枝木聚糖的制备 |
| 4.2.3 叠氮基接枝壳聚糖季铵盐的制备 |
| 4.2.4 炔基接枝的壳聚糖季铵盐/蒙脱土的制备 |
| 4.2.5 木聚糖-g-壳聚糖季铵盐/蒙脱土的制备 |
| 4.2.6 木聚糖-g-壳聚糖季铵盐/蒙脱土的表征 |
| 4.2.7 助留助滤性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 木聚糖-g-壳聚糖季铵盐/蒙脱土的合成条件优化 |
| 4.3.2 木聚糖-g-壳聚糖季铵盐/蒙脱土的表征 |
| 4.3.3 木聚糖-g-壳聚糖季铵盐/蒙脱土的助留助滤性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 木聚糖碳球/石墨烯超级电容器的制备及其性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料及试剂 |
| 5.2.2 氧化石墨烯的制备 |
| 5.2.3 木聚糖碳球的制备及活化 |
| 5.2.4 活化木聚糖碳球/石墨烯复合膜的制备 |
| 5.2.5 石墨烯-抗坏血酸复合膜的制备 |
| 5.2.6 活化木聚糖碳球/石墨烯-抗坏血酸复合膜的制备 |
| 5.2.7 电化学性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 木聚糖碳球的表征 |
| 5.3.2 活化木聚糖碳球的表征 |
| 5.3.3 石墨烯膜的电化学性能 |
| 5.3.4 活化木聚糖碳球/石墨烯复合膜的电化学性能 |
| 5.3.5 石墨烯-抗坏血酸复合膜的电化学性能 |
| 5.3.6 活化木聚糖碳球/石墨烯-抗坏血酸复合膜的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 木聚糖自钝化单层石墨烯量子点结合微流控检测水中Cr(Ⅵ)的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验材料及试剂 |
| 6.2.2 木聚糖自钝化单层石墨烯量子点的合成 |
| 6.2.3 量子点/聚丙烯酰胺荧光水凝胶的制备 |
| 6.2.4 结构表征 |
| 6.2.5 微流控芯片的制备及Cr(Ⅵ)的检测 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 木聚糖自钝化单层石墨烯量子点的表征 |
| 6.3.2 荧光探针检测Cr(Ⅵ)的选择性和灵敏性 |
| 6.3.3 荧光水凝胶结合微流控检测Cr(Ⅵ) |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）半乳甘露聚糖改性凝胶的制备与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 半乳甘露聚糖 |
| 1.1.1 半乳甘露聚糖的简介 |
| 1.1.2 半乳甘露聚糖的改性 |
| 1.1.3 半乳甘露聚糖的应用 |
| 1.2 水凝胶 |
| 1.2.1 刺激响应型水凝胶 |
| 1.2.2 高强度水凝胶 |
| 1.3 多糖水凝胶的研究进展 |
| 1.3.1 单一高分子多糖水凝胶 |
| 1.3.2 复合高分子多糖水凝胶 |
| 1.4 本课题的研究目的与内容 |
| 1.4.1 本课题的研究目的 |
| 1.4.2 本课题的研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.4.4 创新点 |
| 2 半乳甘露聚糖-聚(丙烯酰胺-N,N’-双(丙烯酰)胱胺)水凝胶的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂与仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 水凝胶的制备及结构表征 |
| 2.3.2 力学性能的表征 |
| 2.3.3 降解性能的表征 |
| 2.3.4 载药GA-PAM-BAC水凝胶的体外释放 |
| 2.3.5 溶胀性能的表征 |
| 2.4 实验结果与讨论 |
| 2.4.1 水凝胶的制备及结构分析 |
| 2.4.2 力学性能的分析 |
| 2.4.3 降解性能的分析 |
| 2.4.4 载药GA-PAM-BAC水凝胶的体外释放 |
| 2.4.5 溶胀性能的分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 羧甲基半乳甘露聚糖-氯化锌-聚丙烯酸水凝胶的制备和性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂与仪器 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 羧甲基半乳甘露聚糖的制备及结构表征 |
| 3.3.2 水凝胶的制备及结构表征 |
| 3.3.3 力学性能的表征 |
| 3.3.4 温度响应性能的表征 |
| 3.3.5 CMGG-Zn Cl2-PAA小应变传感器的导电性能 |
| 3.4 实验结果与讨论 |
| 3.4.1 羧甲基半乳甘露聚糖的制备及结构分析 |
| 3.4.2 水凝胶的制备及结构分析 |
| 3.4.3 力学性能的分析 |
| 3.4.4 温度响应性能的分析 |
| 3.4.5 CMGG-Zn Cl2-PAA小应变传感器的导电性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 氧化石墨烯-半乳甘露聚糖-聚丙烯酰胺水凝胶的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂与仪器 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 氧化石墨烯的制备及结构表征 |
| 4.3.2 水凝胶的制备及结构表征 |
| 4.3.3 力学性能的表征 |
| 4.3.4 溶胀性能的表征 |
| 4.3.5 吸附性能的表征 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.4.1 氧化石墨烯的制备及结构分析 |
| 4.4.2 水凝胶的制备及结构分析 |
| 4.4.3 力学性能的分析 |
| 4.4.4 溶胀性能的分析 |
| 4.4.5 吸附性能的分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 成果目录清单 |
| 致谢 |
（6）基于邻苯二酚结构的木质素基仿生粘附材料的构建及其应用探索（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 木质素概述 |
| 1.1.1 木质素的结构与性质 |
| 1.1.2 工业木质素的提取 |
| 1.1.3 工业木质素的应用研究简述 |
| 1.2 邻苯二酚粘附材料概述 |
| 1.2.1 邻苯二酚粘附材料的作用机理 |
| 1.2.2 邻苯二酚结构在生物质粘附材料中的应用 |
| 1.3 木质素材料在生物医用领域中的利用 |
| 1.3.1 抗氧化剂 |
| 1.3.2 化妆品 |
| 1.3.3 药物输送载体 |
| 1.3.4 抗菌 |
| 1.3.5 组织工程 |
| 1.4 本论文的研究意义与内容 |
| 1.4.1 本论文的研究背景与意义 |
| 1.4.2 本论文的主要研究内容 |
| 1.4.3 本论文的创新点 |
| 第二章 实验技术与测试方法 |
| 2.1 实验原料、试剂和仪器 |
| 2.1.1 实验原料与试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 木质素原料的预处理 |
| 2.2.1 工业碱木质素的碱溶透析提纯 |
| 2.2.2 碱木质素接枝多巴胺 |
| 2.2.3 碱木质素脱甲氧基化反应 |
| 2.2.4 脱甲氧基木质素还原氧化石墨烯 |
| 2.3 木质素基功能粘附材料的制备 |
| 2.3.1 木质素-聚多巴胺微胶囊的制备 |
| 2.3.2 木质素微胶囊基防晒霜的制备 |
| 2.3.3 海藻酸钠/聚丙烯酰胺/木质素/石墨烯水凝胶的制备 |
| 2.4 结构表征测试方法 |
| 2.4.1 红外光谱测试 |
| 2.4.2 核磁共振测试 |
| 2.4.3 凝胶色谱分子量测试 |
| 2.4.4 X射线衍射 |
| 2.4.5 拉曼光谱分析 |
| 2.4.6 非水相点位滴定法 |
| 2.5 微胶囊性能表征 |
| 2.5.1 形貌测试 |
| 2.5.2 微胶囊粒径测试 |
| 2.5.3 微胶囊囊壁提取 |
| 2.5.4 原子力显微镜力学测试 |
| 2.5.5 石英晶体微天平测试 |
| 2.5.6 激光共聚焦测试 |
| 2.5.7 微胶囊负载量测试 |
| 2.5.8 防晒霜紫外防护性能测试 |
| 2.5.9 微胶囊生物相容性测试 |
| 2.5.10 微胶囊抗氧化能力测试 |
| 2.5.11 微胶囊渗透性能测试 |
| 2.6 水凝胶性能表征 |
| 2.6.1 水凝胶溶胀率测试 |
| 2.6.2 水凝胶力学性能测试 |
| 2.6.3 水凝胶粘附性能测试 |
| 2.6.4 水凝胶流变性能测试 |
| 2.6.5 水凝胶导电率测试 |
| 2.6.6 水凝胶电传感性能测试 |
| 2.6.7 水凝胶扫描电镜测试 |
| 第三章 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的制备及应用探索 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 木质素-聚多巴胺材料的制备与表征 |
| 3.2.1 木质素-聚多巴胺材料的制备 |
| 3.2.2 木质素-聚多巴胺材料接枝量分析 |
| 3.2.3 木质素-聚多巴胺材料的结构分析 |
| 3.3 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的制备与表征 |
| 3.3.1 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的制备 |
| 3.3.3 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的结构表征 |
| 3.3.4 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊芯、壁材分析 |
| 3.4 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊性能表征 |
| 3.4.1 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的体外吸附、脱附能力测试 |
| 3.4.2 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的体外粘附能力测试 |
| 3.4.3 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的体外渗透能力测试 |
| 3.4.4 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的粘附力测试 |
| 3.4.5 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的抗紫外能力测试 |
| 3.4.6 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的抗氧化能力测试 |
| 3.4.7 木质素-聚多巴胺/化学防晒剂复合微胶囊的生物相容性测试 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 木质素生物粘附双网络水凝胶的制备及应用探索 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 木质素还原氧化石墨烯的制备及机理 |
| 4.2.1 邻苯二酚木质素的制备 |
| 4.2.2 木质素/氧化石墨烯的制备 |
| 4.3 木质素生物粘附双网络水凝胶的制备及基础性能表征 |
| 4.3.1 木质素生物粘附双网络水凝胶的制备 |
| 4.3.2 木质素生物粘附双网络水凝胶的流变性能测试 |
| 4.3.3 木质素生物粘附双网络水凝胶的力学性能测试 |
| 4.3.4 木质素生物粘附双网络水凝胶的粘附能力测试 |
| 4.4 木质素生物粘附双网络水凝胶作为形变传感器的研究 |
| 4.4.1 木质素生物粘附双网络水凝胶的电导率测试 |
| 4.4.2 木质素生物粘附双网络水凝胶的电阻变化率 |
| 4.4.3 木质素生物粘附双网络水凝胶的拉伸循环性能 |
| 4.4.4 木质素生物粘附双网络水凝胶的电阻变化机理 |
| 4.5 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）碱金属电池正负极材料的制备及电池结构设计与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池 |
| 1.2.1 碳基负极材料 |
| 1.2.2 合金负极材料 |
| 1.2.3 过渡金属氧化物负极材料 |
| 1.2.4 混合过渡金属氧化物负极材料 |
| 1.3 锂硫电池 |
| 1.3.1 硫碳复合正极材料 |
| 1.3.2 硫聚合物复合正极材料 |
| 1.3.3 硫/金属氧化物复合正极材料 |
| 1.3.4 有机硫正极材料 |
| 1.3.5 锂硫电池隔膜修饰 |
| 1.4 室温钠硫电池 |
| 1.4.1 硫碳复合正极材料 |
| 1.4.2 硫金属氧化物复合正极材料 |
| 1.4.3 有机硫正极材料 |
| 1.4.4 室温钠硫电池隔膜修饰 |
| 1.5 论文的立题依据和研究内容 |
| 第2章 大孔ZnMn_2O_4/C纳米微球在锂离子电池中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 电极材料的制备 |
| 2.2.2 结构与形貌表征 |
| 2.2.3 电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 大孔ZnMn_2O_4/C纳米微球的制备及表征 |
| 2.3.2 大孔ZnMn_2O_4/C纳米微球的电化学表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 线性硫/石墨烯复合材料与氮硫双掺杂石墨烯修饰隔膜在锂硫电池中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 复合材料与功能化隔膜的制备 |
| 3.2.2 结构与形貌表征 |
| 3.2.3 电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 复合材料、功能化隔膜的制备及电池配置 |
| 3.3.2 正极复合材料的物理表征 |
| 3.3.3 隔膜功能层的物理表征及相应的DFT计算 |
| 3.3.4 四种配置电池的电化学表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 硫/多介孔氮掺杂碳纳米球复合材料与金属螯合物修饰隔膜在室温钠硫电池中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 复合材料与功能化隔膜的制备 |
| 4.2.2 结构与形貌表征 |
| 4.2.3 电化学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 复合材料与功能化隔膜的制备及表征 |
| 4.3.2 不同配置电池的电化学性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 读博期间发表及待发表的学术成果 |
| 致谢 |
（8）导电高分子水凝胶的制备及其在可穿戴传感器的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 柔性可穿戴传感器 |
| 1.2 柔性应变传感器 |
| 1.2.1 电阻型应变传感器及其应用 |
| 1.2.2 柔性应变传感器的优势与局限性 |
| 1.3 水凝胶材料及其在柔性传感器方面应用 |
| 1.3.1 水凝胶材料简介 |
| 1.3.2 高强韧水凝胶材料 |
| 1.3.3 水凝胶在可穿戴传感设备领域的应用 |
| 1.3.4 水凝胶在可穿戴设备应用中的局限性 |
| 1.4 本论文的设计思想与主要内容 |
| 第2章 杂化乳液粒子物理交联水凝胶的性能及应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与试剂 |
| 2.2.2 核壳杂化乳液粒子(HLPs)物理交联的水凝胶的制备 |
| 2.2.3 水凝胶的测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 杂化乳液粒子的结构表征 |
| 2.3.2 水凝胶的形成 |
| 2.3.3 水凝胶的拉伸性能 |
| 2.3.4 水凝胶的恢复性能 |
| 2.3.5 水凝胶的压缩性能 |
| 2.3.6 水凝胶的应变传感性 |
| 2.3.7 水凝胶的压力传感性 |
| 2.3.8 水凝胶基可穿戴传感器用于人体运动监测 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 基于双物理交联双网络水凝胶的性能及应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与试剂 |
| 3.2.2 HPAAm-HLPs/Alginate-Ca~(2+)双物理交联DN水凝胶的制备 |
| 3.2.3 HPAAm-HLPs/Alginate-Ca~(2+)双物理交联DN水凝胶的测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 HPAAm-HLPs/Alginate-Ca~(2+)双物理交联DN水凝胶的力学性能 |
| 3.3.2 HPAAm-HLPs/Alginate-Ca~(2+)双物理交联DN水凝胶的恢复性 |
| 3.3.3 水凝胶的应变传感性及其在应变传感器的应用 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于杂化交联网络的自愈合、自粘性、导电水凝胶的制备及应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与试剂 |
| 4.2.2 HPAAm/CS-c-MWCNT杂化交联水凝胶的制备 |
| 4.2.3 HPAAm/CS-c-MWCNT杂化交联水凝胶的测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 水凝胶的形成 |
| 4.3.2 杂化水凝胶的力学性能 |
| 4.3.3 杂化水凝胶的自粘合性 |
| 4.3.4 杂化水凝胶的应变传感性 |
| 4.3.5 杂化水凝胶基应变传感器用于人体运动监测 |
| 4.3.6 水凝胶的自愈合性能 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 氧化石墨烯增强抗冻、防干、导电水凝胶的制备及应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料与试剂 |
| 5.2.2 PAA/CS/GO/Gly水凝胶的制备 |
| 5.2.3 PAA/CS/GO/Gly水凝胶的测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 PAA/CS/GO/Gly水凝胶的形成 |
| 5.3.2 水凝胶的机械性能 |
| 5.3.3 水凝胶的导电性 |
| 5.3.4 水凝胶的应变传感性 |
| 5.3.5 水凝胶应变传感器的应用 |
| 5.3.6 水凝胶的防冻性能 |
| 5.3.7 水凝胶的抗干性能 |
| 5.3.8 水凝胶的自愈合性 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
（9）二维复合材料的制备及其对重金属铅和铜吸附性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米材料 |
| 1.3 Mxene简介 |
| 1.3.1 Mxene结构 |
| 1.3.2 Mxene的性质及应用 |
| 1.4 海藻酸钠的简介 |
| 1.4.1 海藻酸钠的简介 |
| 1.4.2 海藻酸钠的性质与应用 |
| 1.5 氧化石墨烯简介 |
| 1.5.1 氧化石墨烯简介 |
| 1.5.2 氧化石墨烯的性质和应用 |
| 1.6 论文研究的目的意义和主要内容 |
| 1.6.1 论文研究的意义 |
| 1.6.2 论文研究主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 Mxene/海藻酸盐复合材料对重金属铅和铜吸附性能研究 |
| 1. 引言 |
| 2. 材料与方法 |
| 2.1 试剂 |
| 2.2 设备 |
| 2.3 Ti_3C_2T_x的制备 |
| 2.4 Mxene/海藻酸盐复合材料的制备 |
| 2.5 吸附实验 |
| 3. 结果与讨论 |
| 3.1 材料表征 |
| 3.2 海藻酸盐比例对Mxene/海藻酸盐复合材料性能的影响 |
| 3.3 Mxene/海藻酸盐复合吸附剂用量的影响 |
| 3.4 pH值的影响 |
| 3.5 时间和温度的影响 |
| 3.6 最大吸附容量 |
| 3.7 吸附机理 |
| 3.8 再生研究 |
| 4. 结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 GO/聚丙烯酰胺对重金属铅和铜吸附性能研究 |
| 1. 引言 |
| 2. 材料和方法 |
| 2.1 材料 |
| 2.2 仪器 |
| 2.3 制备GO/PAM |
| 3. 结果与讨论 |
| 3.1 材料表征 |
| 3.2 吸附性能 |
| 3.3 吸附动力学研究 |
| 3.4 吸附等温线和选择性研究 |
| 3.5 吸附机理研究 |
| 3.6 解吸和再生研究 |
| 4. 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 研究总结 |
| 致谢 |
| 附录: 读研期间科研情况 |
（10）二氧化锡基负极材料在锂/钾二次电池中的改性与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池负极材料研究进展 |
| 1.2.1 锂金属负极 |
| 1.2.2 碳基负极 |
| 1.2.3 钛酸锂负极 |
| 1.2.4 硅基负极 |
| 1.2.5 锡基负极 |
| 1.2.6 转化型负极 |
| 1.3 钾离子电池负极材料研究进展 |
| 1.3.1 碳基负极 |
| 1.3.2 合金负极 |
| 1.3.3 其它负极 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 二氧化锡/石墨烯/聚丙烯酰胺作为锂离子电池负极材料 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 热重分析 |
| 2.3.3 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.3.4 SEM和 TEM分析 |
| 2.3.5 电化学性能分析 |
| 2.3.6 PAAm对复合材料性能的提升原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高循环寿命超小粒径纳米二氧化锡/多孔碳钾离子电池负极材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 XRD分析 |
| 3.3.2 SEM、EDX和 TEM分析 |
| 3.3.3 热重分析 |
| 3.3.4 拉曼光谱分析 |
| 3.3.5 XPS分析 |
| 3.3.6 电化学性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 PAAm@SnO_2 NC@GG锂离子电池负极材料 |
| 4.2 SnO_2 NC@C钾离子电池负极材料 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表文章 |
| 致谢 |
四、聚丙烯酰胺/氧化石墨纳米复合材料的研究（论文参考文献）
- [1]竹纳米纤维素基自愈合双交联水凝胶的制备及其应用基础研究[D]. 张陆雨. 中南林业科技大学, 2021(02)
- [2]高效光热水蒸发高分子冻胶材料的设计、制备与性能研究[D]. 汪家云. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [3]基于明胶的高强度水凝胶的制备及其功能化研究[D]. 刘春林. 陕西科技大学, 2021(01)
- [4]木聚糖基复合材料的制备及应用[D]. 蔡济海. 华南理工大学, 2020(05)
- [5]半乳甘露聚糖改性凝胶的制备与研究[D]. 高玉雪. 北京林业大学, 2020(02)
- [6]基于邻苯二酚结构的木质素基仿生粘附材料的构建及其应用探索[D]. 周义杰. 华南理工大学, 2020
- [7]碱金属电池正负极材料的制备及电池结构设计与性能研究[D]. 李欢. 吉林大学, 2020(08)
- [8]导电高分子水凝胶的制备及其在可穿戴传感器的应用研究[D]. 夏珊. 长春工业大学, 2020(01)
- [9]二维复合材料的制备及其对重金属铅和铜吸附性能的研究[D]. 桑大申. 安庆师范大学, 2020(12)
- [10]二氧化锡基负极材料在锂/钾二次电池中的改性与应用研究[D]. 汪天一. 南京大学, 2020(04)
标签：石墨论文; 氧化石墨烯论文; 阴离子聚丙烯酰胺论文; 抗拉强度论文; 聚丙烯酰胺论文;