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壳聚糖壳聚糖接枝氧化石墨烯复合气凝胶的制备及性能研究
壳聚糖壳聚糖接枝氧化石墨烯复合气凝胶的制备及性能研究
摘要：气凝胶作为一种具有较低密度、高比表面积和优异性能的材料，近年来受到广泛关注。本研究以壳聚糖为基础材料，通过接枝氧化石墨烯的方法制备了壳聚糖壳聚糖接枝氧化石墨烯复合气凝胶。通过对制备条件的优化，得到了理想的复合气凝胶材料。同时，研究了所制备气凝胶材料的性能，包括其微观形貌、热稳定性以及吸附性能等。结果表明，所制备的壳聚糖壳聚糖接枝氧化石墨烯复合气凝胶具有较好的吸附性能和热稳定性，显示出其在环境治理和能源领域的潜在应用价值。
关键词：壳聚糖，壳聚糖接枝氧化石墨烯，复合气凝胶，制备，性能研究
1.引言
气凝胶是一种微孔结构的固体材料，具有较低密度、高比表面积和优异的绝热性能，因此在环境治理和能源领域具有广泛的应用潜力。目前，研究人员通过改进材料制备方法和调控其结构，努力提高气凝胶材料的性能。壳聚糖是一种天然的聚合物，具有生物相容性和可再生性，因此被广泛应用于气凝胶材料的制备中。
2.实验方法
2.1所需材料
壳聚糖、氧化石墨烯、硫酸、过氧化氢等。
2.2制备氧化石墨烯
将氧化石墨烯粉末加入硫酸中，经过一系列化学反应将其氧化。
2.3接枝氧化石墨烯
将制备好的氧化石墨烯与壳聚糖溶液混合，加入适量的过氧化氢，反应一段时间后，过滤并洗涤得到壳聚糖壳聚糖接枝氧化石墨烯复合气凝胶。
3.结果与讨论
3.1微观形貌分析
使用扫描电子显微镜（SEM）对所制备的复合气凝胶材料进行观察。结果显示，壳聚糖壳聚糖接枝氧化石墨烯复合气凝胶具有丰富的孔隙结构和多孔网络，表面光滑且均匀分布。
3.2热稳定性测试
通过热重分析仪对所制备的复合气凝胶材料进行热稳定性测试。结果显示，在高温条件下，复合气凝胶材料表现出较好的稳定性，失重量较低。
3.3吸附性能测试
使用氮气吸附仪对所制备的复合气凝胶材料进行吸附性能测试。结果显示，复合气凝胶材料具有较高的比表面积和孔隙体积，表现出良好的吸附性能。
4.结论
本研究通过接枝氧化石墨烯的方法成功制备了壳聚糖壳聚糖接枝氧化石墨烯复合气凝胶材料。所制备的气凝胶材料具有较好的微观形貌、热稳定性和吸附性能。因此，该复合气凝胶材料在环境治理和能源领域具有潜在的应用价值。
参考文献：
[1]ZhaoliangCao,LeiZhang,GangtaoPan,etal.PreparationandCharacterizationofChitosan-GrapheneOxideCompositeAerogels[J].CarbohydratePolymers,2017,158:89-96.
[2]MaLiping,LiuJingjing,HuangHuarong,etal.PreparationandPropertiesofChitosanCompositeAerogels[J].CarbohydratePolymers,2013,92(1):21-26.