研究目的
研究热退火对PVDF纳米复合材料中PMMA改性石墨烯的晶体结构和分散状态的影响。
研究成果
经PMMA改性的石墨烯在90°C退火时能增强PVDF的β晶相结构,但在120°C时会导致β相向γ相转变。随着温度升高,石墨烯片层倾向于重新堆叠,分散性降低。改性石墨烯并未起到PVDF结晶成核剂的作用。添加石墨烯可使热稳定性提升,但当添加量超过1 wt.%后效果减弱。
研究不足
该研究仅限于特定的退火温度和石墨烯负载量,未探索更广范围。较高温度下石墨烯片层的重新堆叠可能限制实际应用中的分散稳定性。未观察到改性石墨烯的成核效应,表明其在结晶增强方面可能存在局限。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用溶液混合与溶剂浇铸法制备了PMMA改性的石墨烯/PVDF基纳米复合薄膜。通过50、90、120°C三种温度退火处理以研究晶体结构变化。表征手段包括XRD、DSC、TGA、TEM、FTIR和AFM。
2:120°C三种温度退火处理以研究晶体结构变化。表征手段包括XRD、DSC、TGA、TEM、FTIR和AFM。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:样品制备时在PVDF基体中添加不同含量(0.5、1、2 wt.%)的PMMA改性石墨烯。所用材料包括天然石墨、PVDF、MMA、MAA及其他指定化学品。
3:2 wt.%)的PMMA改性石墨烯。所用材料包括天然石墨、PVDF、MMA、MAA及其他指定化学品。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含TGA Q50热重分析仪、DSC Q100、布鲁克AXS D8高级衍射仪、蔡司Ziess-902A透射电镜、布鲁克IFS 113v傅里叶红外光谱仪、布鲁克/Veeco原子力显微镜。材料包括石墨、PVDF(Kynar VR 1000HD)、MMA、MAA、硫酸、硝酸、BPO、DMF、CH2Cl2、三乙胺。
4:布鲁克AXS D8高级衍射仪、蔡司Ziess-902A透射电镜、布鲁克IFS 113v傅里叶红外光谱仪、布鲁克/Veeco原子力显微镜。材料包括石墨、PVDF(Kynar VR 1000HD)、MMA、MAA、硫酸、硝酸、BPO、DMF、CH2Cl三乙胺。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过自由基聚合反应对石墨烯进行PMMA改性。将改性石墨烯分散于PVDF溶液后浇铸成膜并进行退火处理。表征过程包含加热/冷却扫描、XRD测量、TEM成像、FTIR分析和TGA测试。
5:数据分析方法:
结晶度通过DSC熔融焓计算得出。XRD图谱用于物相分析。TGA数据提供热稳定性指标。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
Bruker AXS D8 advanced diffractometer
D8 advanced
Bruker
Recording X-ray diffraction patterns to analyze crystalline structures of samples.
-
Ziess-902A TEM
902A
Ziess
Obtaining transmission electron microscopy images to examine the dispersed state of graphene in the matrix.
-
Bruker IFS 113v FTIR
IFS 113v
Bruker
Performing Fourier transform infrared analysis to study functional groups on sample surfaces.
-
TGA Q50 thermogravimetric analyzer
Q50
TA Instruments
Performing thermogravimetric analyses to measure weight loss and thermal stability of samples.
-
DSC Q100
Q100
TA Instruments
Measuring thermal behavior through differential scanning calorimetry, including heating and cooling scans.
-
Bruker/Veeco AFM
Bruker/Veeco
Carrying out atomic force microscopy measurements to analyze surface topography.
-
PVDF pellets
Kynar VR 1000HD
Atofina
Used as the polymer matrix in nanocomposite preparation.
-
Graphite powders
Iran Petrochemical Co
Source material for preparing graphene through chemical modification.
-
登录查看剩余6件设备及参数对照表
查看全部