安璐璐:六方氮化硼纳米复合材料的制备及其性能研究论文

安璐璐:六方氮化硼纳米复合材料的制备及其性能研究论文

本文主要研究内容

作者安璐璐(2019)在《六方氮化硼纳米复合材料的制备及其性能研究》一文中研究指出:六方氮化硼纳米片(h-BNNSs)是一种非常典型的二维层状纳米材料,与石墨烯的晶格结构失配率小于2%。因此,h-BNNSs与石墨烯具有许多共同的性能,比如优异的机械强度、良好的光学性能和高导热性。然而,与石墨烯不同的是,h-BNNSs还具有更高的抗氧化性和更好的化学稳定性,这使得六方氮化硼(h-BN)在一些更极端的环境下也具有广阔的应用前景。此外,随着纳米复合材料的飞速发展,综合所有组成纳米复合材料的各个材料的优点,使得纳米复合材料相对于单一材料具备更优异性能。而对于h-BN的复合官能化制备方法有许多的化学修饰方法,包括羟基(-OH)、氨基(-NH2)等基团的修饰方法以及原子掺杂和异质结,这些基团修饰可以改善纳米片的分散性;另外一些物理修饰方法,包括制备低维和多孔结构,可以通过改进复合材料的结构提升其在机械强度等方面的性能;本文通过选择聚醚嵌段聚酰胺(Pebax)和聚偏氟乙烯(PVDF)和h-BNNSs分别进行化学/物理官能化复合,并各自探讨其在摩擦润滑性能和油水分离方面应用,取得以下主要研究结果:(1)采用一步法无溶剂机械剥落工艺,选择Pebax材料对h-BNNSs化学功能化(Pebax-BNNS)制备出水基分散液。Pebax分子与剥落过程中形成的悬浮键同步反应,实现h-BNNSs的原位修饰。所得的Pebax-BNNSs在水中具有良好的分散性,可作为润滑剂使用。通过往复摩擦试验表明,低浓度0.3 mg/mL的Pebax-BNNSs/水分散液在大气条件下具有良好的减磨耐磨性能,摩擦系数可低至0.003,达到超润滑。通过对磨痕、磨屑和对偶摩擦球的进一步系统研究表明其摩擦机理可以看作是“分散补偿和填充修复”过程。结果表明,h-BNNSs作为水基润滑剂添加剂,通过表面改性可以实现超润滑性,具有良好的应用前景。(2)采用溶剂交换和冷冻干燥工艺,选择PVDF材料和h-BNNSs进行物理官能化(h-BNNS/PVDF)制备出多孔复合虑膜。发现h-BNNSs的加入能够在不影响PVDF超亲油前提下,使PVDF结构和形貌发生改变并显著降低PVDF膜的表面润湿性,产生超疏水性。因此所制备的多孔复合材料具有良好的超疏水性和超亲油性,使其在实际石油污染废水处理中具有良好的分离油水膜的应用前景。

Abstract

liu fang dan hua peng na mi pian (h-BNNSs)shi yi chong fei chang dian xing de er wei ceng zhuang na mi cai liao ,yu dan mo xi de jing ge jie gou shi pei lv xiao yu 2%。yin ci ,h-BNNSsyu dan mo xi ju you hu duo gong tong de xing neng ,bi ru you yi de ji xie jiang du 、liang hao de guang xue xing neng he gao dao re xing 。ran er ,yu dan mo xi bu tong de shi ,h-BNNSshai ju you geng gao de kang yang hua xing he geng hao de hua xue wen ding xing ,zhe shi de liu fang dan hua peng (h-BN)zai yi xie geng ji duan de huan jing xia ye ju you an kuo de ying yong qian jing 。ci wai ,sui zhao na mi fu ge cai liao de fei su fa zhan ,zeng ge suo you zu cheng na mi fu ge cai liao de ge ge cai liao de you dian ,shi de na mi fu ge cai liao xiang dui yu chan yi cai liao ju bei geng you yi xing neng 。er dui yu h-BNde fu ge guan neng hua zhi bei fang fa you hu duo de hua xue xiu shi fang fa ,bao gua qiang ji (-OH)、an ji (-NH2)deng ji tuan de xiu shi fang fa yi ji yuan zi can za he yi zhi jie ,zhe xie ji tuan xiu shi ke yi gai shan na mi pian de fen san xing ;ling wai yi xie wu li xiu shi fang fa ,bao gua zhi bei di wei he duo kong jie gou ,ke yi tong guo gai jin fu ge cai liao de jie gou di sheng ji zai ji xie jiang du deng fang mian de xing neng ;ben wen tong guo shua ze ju mi qian duan ju xian an (Pebax)he ju pian fu yi xi (PVDF)he h-BNNSsfen bie jin hang hua xue /wu li guan neng hua fu ge ,bing ge zi tan tao ji zai ma ca run hua xing neng he you shui fen li fang mian ying yong ,qu de yi xia zhu yao yan jiu jie guo :(1)cai yong yi bu fa mo rong ji ji xie bao la gong yi ,shua ze Pebaxcai liao dui h-BNNSshua xue gong neng hua (Pebax-BNNS)zhi bei chu shui ji fen san ye 。Pebaxfen zi yu bao la guo cheng zhong xing cheng de xuan fu jian tong bu fan ying ,shi xian h-BNNSsde yuan wei xiu shi 。suo de de Pebax-BNNSszai shui zhong ju you liang hao de fen san xing ,ke zuo wei run hua ji shi yong 。tong guo wang fu ma ca shi yan biao ming ,di nong du 0.3 mg/mLde Pebax-BNNSs/shui fen san ye zai da qi tiao jian xia ju you liang hao de jian mo nai mo xing neng ,ma ca ji shu ke di zhi 0.003,da dao chao run hua 。tong guo dui mo hen 、mo xie he dui ou ma ca qiu de jin yi bu ji tong yan jiu biao ming ji ma ca ji li ke yi kan zuo shi “fen san bu chang he tian chong xiu fu ”guo cheng 。jie guo biao ming ,h-BNNSszuo wei shui ji run hua ji tian jia ji ,tong guo biao mian gai xing ke yi shi xian chao run hua xing ,ju you liang hao de ying yong qian jing 。(2)cai yong rong ji jiao huan he leng dong gan zao gong yi ,shua ze PVDFcai liao he h-BNNSsjin hang wu li guan neng hua (h-BNNS/PVDF)zhi bei chu duo kong fu ge lv mo 。fa xian h-BNNSsde jia ru neng gou zai bu ying xiang PVDFchao qin you qian di xia ,shi PVDFjie gou he xing mao fa sheng gai bian bing xian zhe jiang di PVDFmo de biao mian run shi xing ,chan sheng chao shu shui xing 。yin ci suo zhi bei de duo kong fu ge cai liao ju you liang hao de chao shu shui xing he chao qin you xing ,shi ji zai shi ji dan you wu ran fei shui chu li zhong ju you liang hao de fen li you shui mo de ying yong qian jing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州理工大学的安璐璐,发表于刊物兰州理工大学2019-07-18论文,是一篇关于六方氮化硼纳米片论文,化学功能化论文,物理功能化论文,超润滑性论文,超疏水性论文,油水分离论文,兰州理工大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州理工大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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