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一種氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠及其制備方法與流程

文檔序號:12201038閱讀:來源:國知局
一種氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠及其制備方法與流程

技術(shù)特征:
1.一種氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,其特征在于:該水凝膠為雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其中第一網(wǎng)絡(luò)為氧化石墨烯/殼聚糖接枝水凝膠,所述氧化石墨烯/殼聚糖接枝水凝膠由氧化石墨烯溶液、殼聚糖溶液、引發(fā)劑、第一單體以及交聯(lián)劑進行接枝反應(yīng)而成,第二網(wǎng)絡(luò)穿插在第一網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部,第二網(wǎng)絡(luò)為由第二單體、交聯(lián)劑和光引發(fā)劑在紫外光照射下聚合而成的水凝膠;其具體制備方法包括以下步驟:(1)、以天然鱗片石墨為原料,制得氧化石墨烯;(2)、將氧化石墨烯分散于蒸餾水中,并經(jīng)過超聲處理后得到剝離的氧化石墨烯溶液,將氧化石墨烯溶液添加進乙酸溶液中;(3)、將殼聚糖溶解在上述乙酸溶液中,充分攪拌后制得氧化石墨烯/殼聚糖乙酸溶液,在殼聚糖乙酸溶液中加入引發(fā)劑,所述的殼聚糖與引發(fā)劑的質(zhì)量比為:1:0.1~0.5,待反應(yīng)5~20min后,加入第一單體以及交聯(lián)劑,在30~80℃下進行接枝反應(yīng)2~8h,得到第一網(wǎng)絡(luò);所述的殼聚糖、第一單體和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為:0.1~0.33:1:0.01~0.1;(4)、將第二單體、交聯(lián)劑和光引發(fā)劑按照10000:1~20:1~20的摩爾比溶于水中并充分攪拌,制得第二網(wǎng)絡(luò)溶液;所述的第二單體的摩爾量是第一單體的5~30倍;(5)、將第一網(wǎng)絡(luò)放入第二網(wǎng)絡(luò)溶液中,待第一網(wǎng)絡(luò)溶脹20~60h后,取出溶脹后的第一網(wǎng)絡(luò)并洗凈、吸干表面水分,采用功率為100~3000W的紫外燈照射,照射時間為1~300s,在紫外光和光引發(fā)劑的作用下,第二網(wǎng)絡(luò)聚合成型并穿插在第一網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部,從而制得氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,其特征在于:所述的天然鱗片石墨的粒徑為40~80μm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,其特征在于:所述的步驟(1)中采用改進的Hummers法制備氧化石墨烯,具體方法為:向天然鱗片石墨中加入濃硫酸和磷酸,攪拌并加入高錳酸鉀,其中每克石墨中加入100~150mL濃硫酸,每克石墨中加入4~8克高錳酸鉀,所加入的磷酸與濃硫酸的體積比為1:6~10,將反應(yīng)溫度控制為5~10℃,在此溫度下反應(yīng)40~100min;然后升溫至32~70℃,在此溫度下反應(yīng)20~30h;再冷卻至室溫后按照120~200mL/g石墨的添加量加入冰水;反應(yīng)20~40min后,再按照0.5~2mL/g石墨的添加量加入過氧化氫;反應(yīng)產(chǎn)物通過離心洗滌至無硫酸根離子后,于40~80℃下烘干,即制得氧化石墨烯。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,其特征在于:步驟(2)中所述的超聲處理為:將氧化石墨烯溶液放置于冰水浴中,采用功率為400~800W的超聲波進行處理,處理時間為10~30min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,其特征在于:所述的第一單體為丙烯酸或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,其特征在于:所述的第二單體為丙烯酰胺或N-異丙基丙烯酰胺。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,其特征在于:所述的引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或兩種。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,其特征在于:所述的光引發(fā)劑為α-酮戊二酸。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化石墨烯/殼聚糖接枝型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,其特征在于:所述的交聯(lián)劑為N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺或戊二醛。
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