石墨烯基复合泡沫的制备及其油水分离特性研究

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第一章 引言

1.1 石墨烯的发展历程

1.2 石墨烯的制备方法

1.2.1 机械剥离法

1.2.2 液相剥离法

1.2.3 化学气相沉积法

1.2.4 氧化还原法

1.3 石墨烯泡沫概述

1.4 石墨烯基复合泡沫的制备方法

1.4.1 水热法

1.4.2 化学气相沉积法

1.4.3 交联法

1.4.4 模板法

1.5 石墨烯泡沫的应用

1.5.1 油水分离和废水处理

1.5.2 超级电容器

1.5.3 传感器

1.5.4 微波吸收

1.5.5 其他方面的应用

1.6 石墨烯泡沫表面润湿性调控机理

1.6.1 润湿性能的基本模型

1.6.2 超疏水表面机理

1.6.3 超疏油表面机理

1.7 研究背景和研究内容

1.7.1 研究背景

1.7.2 研究内容

第二章 实验材料与方法

2.1 实验试剂

2.2实验设备

2.3 表征方法

2.3.1 傅里叶变换红外光谱（FTIR）

2.3.2 X-射线光电子能谱（XPS）

2.3.3 X-射线衍射（XRD）

2.3.4 拉曼光谱（Raman）

2.3.5 热重分析（TGA）

2.3.6 扫描电子显微镜（SEM）

2.3.7 BET比表面分析仪

2.3.8 接触角测试

2.3.9 应力-应变曲线测试

2.3.10 密度测量

2.3.11 油水分离测试

第三章 三维自组装石墨烯基复合泡沫的制备及表征

3.1 三维自组装石墨烯基复合泡沫的制备

3.1.1 氧化石墨烯的制备

3.1.2 水热法制备还原氧化石墨烯凝胶

3.1.3 壳聚糖（CS）强化

3.1.4 1H,1H,2H,2H-全氟癸基硫醇（PFDT）氟化

3.2 表征结果及分析

3.2.1 水热反应温度和时间对还原氧化石墨烯水凝胶的影响

3.2.2 石墨烯基复合泡沫密度的测定

3.2.3 应力-应变曲线测试

3.2.4 材料化学结构表征

3.2.5 物相结构表征

3.2.6 热稳定性表征

3.2.7 微观组织结构表征

3.3 小结

第四章 聚氨酯/石墨烯基复合泡沫的制备及表征

4.1 聚氨酯/石墨烯基复合泡沫的制备

4.1.1 仿生氟化石墨烯纳米层的制备

4.1.2 聚氨酯泡沫负载氟化石墨烯片层的制备

4.2 表征结果及分析

4.2.1 材料化学结构表征

4.2.2 物相结构表征

4.2.3 热稳定性表征

4.2.4 微观组织结构表征

4.3 小结

第五章 水下超疏油石墨烯基复合泡沫的油水分离特性研究

5.1 CGA的油水分离实验

5.1.1 自清洁实验

5.1.2 油水分离实验

5.1.3 耐腐蚀性实验

5.2 油水分离测试结果及分析

5.2.1 表面润湿性结果及分析

5.2.2 自清洁和油水分离性能测试结果及分析

5.2.3 耐腐蚀性和稳定性测试结果及分析

5.2.4 微观形貌结果及分析

5.3 小结

第六章 超疏水石墨烯基复合泡沫的油水分离特性研究

6.1 fCGA-10和 rGO-fPDA/PU的油水分离实验

6.1.1 有机物吸附实验

6.1.2 耐腐蚀性实验

6.2 油水分离测试结果及分析

6.2.1 表面润湿性结果及分析

6.2.2 有机物吸附能力结果及分析

6.2.3 循环使用寿命结果及分析

6.2.4 耐腐蚀性测试结果及分析

6.3 小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致 谢