壳聚糖-碳纳米管的吸附分散性研究6.26
《壳聚糖-碳纳米管的吸附分散性研究6.26》由会员分享，可在线阅读，更多相关《壳聚糖-碳纳米管的吸附分散性研究6.26（28页珍藏版）》请在文档大全上搜索。
1、毕业设计（论文）题 目壳聚糖 /MWCNTs 的吸附分散性研究 系 （院）化学与化工系专 业化学工程与工艺班 级11 级跨校班学生姓名谢玉枫学 号1112101241指导教师张岩职 称讲师二一三年六月十八独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 二一三年 月 日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨
2、州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 二一三年 月 日滨州学院学士学位论文I壳聚糖/MWCNTs 的吸附分散性研究摘 要本论文综合分析并论述碳纳米管的研究现状及未来发展，同时系统讨论了提高碳纳米管分散性的几种方法，壳聚糖的特点，对碳纳米管的分散性及碳纳米管材料在各个领域的应用。通过实验定量
3、研究壳聚糖对 MWCNTs 在水性体系中分散性能的影响，对壳聚糖/MWCNTs进行分散性测定和表面组成表征，并对其进行吸附动力学研究，通过测定等温吸附曲线对壳聚糖的吸附分散机理进行了分析和讨论，在试验结果的基础上讨论壳聚糖对 MWCNTs 的分散和吸附机理。关键词：MWCNTs；壳聚糖；分散；吸附滨州学院学士学位论文II Research on the Dispersion and Adsorption of Chitosan/MWCNTsAbstractThis paper not only made a comprehensive analysis and integration abou
4、t the research of MWCNTs and its development in the future, but also systematically discussed seveal methods about improving the dispersion of MWCNTs, the properties of chitosan, the dispersion of MWCNTs and the applyments in various sectors. The Experiments quantitatively studied the dispersion of
5、chitosan/MWCNTs in the performance of the system and tested the dispersion of chitosan/MWCNTs composite material, also researched their adsorption dynamics. On the basis of the test results, this paper discussed the dispersion and adsorption mechanism of chitosan and the adsorption mechanism was ana
6、lyzed through the determination of isothermal adsorption curve of chitosan. Key words: MWCNTs; Chitosan; Dispersion ; Adsorption滨州学院学士学位论文i目录引言引言.1第一章第一章 碳纳米管简介及分散方法碳纳米管简介及分散方法 .21.1 碳纳米管的简单介绍 .21.1.1 碳纳米管结构 .21.1.2 碳纳米管的研究现状 .21.1.3 碳纳米管的应用 .21.1.4 碳纳米管的前景 .31.2 碳纳米管的分散方法 .31.2.1 机械搅拌分散.31.2.2 超声波分
7、散.31.2.3 分散剂分散.41.2.4 表面化学修饰.51.3 壳聚糖的结构与性质特点 .51.4 碳纳米管/壳聚糖复合材料的制备方法.61.4.1 熔融共混法 .61.4.2 熔液共混法 .61.4.3 电化学沉积法 .61.4.4 表面沉积交联法 .61.5 壳聚糖对多壁碳纳米管的吸附分散 .7第二章第二章 实验研究的目的意义及方案设计实验研究的目的意义及方案设计.72.1 研究的目的意义 .72.2 研究的内容 .72.3 研究目标 .72.4 研究方案设计 .82.4.1 实验材料及仪器 .82.4.2 实验方法及过程 .9第三章第三章 实验结果与讨论实验结果与讨论.103.1 纯
8、化氧化处理后 MWCNTs 的特性.10滨州学院学士学位论文ii3.2 壳聚糖-MWCNTs 样品的分散性能及其表面组成表征.123.2.1 壳聚糖-MWCNTs 悬浮液随时间变化其分散情况.123.2.2 壳聚糖-MWCNTs 样品的表面组成表征.123.3 吸附动力学研究.133.3.1 计算公式.133.3.2 等温吸附曲线的测定.143.3.3 壳聚糖-MWCNTs 的分散性能测定.153.4 结果与讨论.173.4.1 MWCNTs 氧化处理的讨论.173.4.2 吸附动力学机理讨论与研究.173.5 未来展望 .18参考文献参考文献.19致谢致谢.21滨州学院学士学位论文1引言目前
9、碳纳米管的制备方法已日臻完善，但由于碳纳米管表面缺陷少，缺乏活性基团，此外，碳纳米管之间存在较强的范德华引力，加之其巨大的比表面积和高的长径比，使其形成团聚或缠绕，使制备出的碳纳米管常呈团聚状态，在各种溶剂中的溶解度都很低，存在分散性能差以及和其他材料的相容性差等问题，严重影响了它的应用。团聚形态往往会破坏单根纳米管所表现出的优异力学特性，限制了深入研究碳纳米管性能与应用。因此，碳纳米管的有效分散已成为实际应用中必不可少的步骤。到目前为止，提高碳纳米管分散性的方法主要有物理方法和化学方法两种，其中物理方法包括机械搅拌法和超声分散法，化学方法包括分散剂分散法和表面化学修饰法。其中，分散剂分散法又
10、包括三种机制：（1）静电稳定机制；（2）空间位障稳定机制；（3）电空间位障分散机制。利用溶液共混法实现壳聚糖对碳纳米管的表面吸附，使壳聚糖聚阳离子包裹在碳纳米管表面，起到静电排斥作用。由于碳纳米管水溶性差的表面被壳聚糖包裹住，通过利用生物大分子的亲水性可改善碳纳米管在水中的分散性。滨州学院学士学位论文2第一章 碳纳米管简介及分散方法1.1 碳纳米管的简单介绍碳纳米管的简单介绍多壁碳纳米管自 1991 年发现以来，由于其在电导率、机械强度、石墨结构、大的表面积等方面的特殊性质，具有广泛的发展前景。碳纳米管以其独特的结构，具有重大的理论意义和潜在的应用价值1，在电子器件、电极材料、储氢、催化剂载体
11、、污水处理及导电皮革等方面的应用带来巨大变化。1.1.1 碳纳米管结构碳纳米管结构碳纳米管看做是径向尺寸很小的无缝钢管，它的管壁是由类石墨微晶的碳原子SP2杂化和周围三个碳原子完全键合而形成六边形碳环构成2。根据构成石墨碳层数的不同，碳纳米管分为多壁碳纳米管和单壁碳纳米管两类。碳纳米管的主要结构特征有：（1）具有纳米量级的尺寸，极高的长径比，典型的碳纳米管直径在数纳米至数十纳米左右，长度达微米到厘米量级，被视为准一维分子；（2）具有封闭结构的纯碳材料，其管壁可以看作是由单层或者多层的石墨烯片卷曲无缝结合而成的，内部具有中空内腔结构，顶部则由石墨烯半球封帽。1.1.2 碳纳米管的研究现状碳纳米管
