降解胶原/氧化石墨烯复合材料的制备、结构及性能和应用

发布时间：2025-08-30 21:19

　　氧化石墨烯(GO)作为石墨烯的衍生物,具有大的比表面积以及高强度,由于其片层上含有大量的羧基、羟基与环氧基等活性基团,使其亲水性增强,可以分散在水相中形成均匀的分散体系,用于制备复合材料等。本文采用改性Hummers法制备了 GO,使用碱降解与胶原蛋白酶降解相结合的方法降解含铬废皮屑制备降解胶原蛋白,再使用降解胶原蛋白对GO进行改性,将改性后的GO用于制备聚偏氟乙烯(PVDF)/GO复合材料超滤膜。同时用降解胶原与改性GO复配制备发泡剂,改性GO能够提高发泡剂的性能。本学位论文主要研究工作如下:(1)使用碱性降解的方法对含铬废皮屑进行降解,通过正交实验对降解温度、降解时间、CaO及NaOH的用量进行了探索和优化,以降解胶原的降解率、分子量与氨基态氮含量等为考察指标。实验结果表明,以降解率为主要指标,当降解温度为80℃、降解时间为8h、CaO用量为8 wt.%,NaOH用量为6 wt.%时所获得降解胶原的降解率最大为99.6%;以氨基态氮含量为主要指标,当降解条件为温度60℃、时间10 h、CaO用量为12 wt.%及NaOH用量为6 wt.%时,降解胶原中氨基态氮含量最高为1.58%;当...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 氧化石墨烯(GO)概述
        1.1.1 石墨烯的结构与性质
        1.1.2 GO的结构与性质
        1.1.3 还原氧化石墨烯(rGO)
        1.1.4 GO制备方法
        1.1.5 GO的应用
        1.1.6 GO的功能化改性
    1.2 GO分散性研究
        1.2.1 物理法分散GO
        1.2.2 化学法分散GO
    1.3 含铬废皮屑降解胶原概述
        1.3.1 含铬废皮屑降解胶原简介
        1.3.2 含铬废皮屑降解方法
        1.3.3 含铬废皮屑降解胶原的应用
    1.4 PVDF/GO超滤膜概述
        1.4.1 PVDF超滤膜简介
        1.4.2 PVDF超滤膜改性
        1.4.3 PVDF/GO超滤膜研究现状
    1.5 发泡剂与泡沫混凝土概述
        1.5.1 发泡剂的概念
        1.5.2 发泡剂的应用范围
        1.5.3 泡沫混凝土概述
    1.6 选题的目的与意义
    1.7 课题研究内容
2 降解胶原/GO (fGO)复合材料制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验用主要材料、试剂及仪器
        2.2.2 含铬废皮屑的降解实验
        2.2.3 GO的制备及改性实验
        2.2.4 检测与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 碱降解含铬废皮屑所得胶原蛋白的性质分析
        2.3.2 酶降解胶原纤维所得胶原蛋白的性质分析
        2.3.3 改性GO的性质分析
    2.4 本章小结
3 改性PVDF/PVP超滤膜的制备及表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验用主要材料、试剂及仪器
        3.2.2 改性PVDF/PVP超滤膜的制备
        3.2.3 检测与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 改性PVDF/PVP超滤膜孔隙率的表征结果及讨论
        3.3.2 改性PVDF/PVP超滤膜平均孔径的表征结果及讨论
        3.3.3 改性PVDF/PVP超滤膜静态水接触角的表征结果及讨论
        3.3.4 改性PVDF/PVP超滤膜通量与抗污性的表征结果及讨论
    3.4 本章小结
4 降解胶原/fGO复合水泥发泡剂的制备与改性
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验用主要材料、试剂及仪器
        4.2.2 降解胶原/fGO复合水泥发泡剂的制备
        4.2.3 泡沫混凝土的制备
        4.2.4 检测与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 碱性降解含铬废皮屑降解液性能分析
        4.3.2 蛋白质型发泡剂发泡性能分析
        4.3.3 降解胶原/fGO复合水泥发泡剂性能分析
        4.3.4 泡沫混凝土性能分析
    4.4 本章小结
5 结论及创新点
    5.1 结论
    5.2 创新点
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及专利



本文编号：4059224