多功能氢氧化镁/氧化石墨烯纳米复合材料的制备及应用性能研究
2021-11-04韩兴威郭帅潘慧莹
韩兴威,郭帅,潘慧莹
多功能氢氧化镁/氧化石墨烯纳米复合材料的制备及应用性能研究
韩兴威,郭帅,潘慧莹
(沈阳理工大学 环境与化学工程学院,辽宁 沈阳 110159)
利用原位反应结晶法制备出了比表面积大、吸附性能好、阻燃效果佳的多功能氢氧化镁/氧化石墨烯纳米复合材料(MHG)。利用 SEM、TEM、XRD、FT-IR、Raman 和 BET 等技术手段分别对MHG的形貌和结构进行了系统的表征。MHG中的片状氢氧化镁粒径约为 60 nm,在GO表面分布均匀,两种片层材料的复合赋予所得复合材料 3D 网络结构,MHG 的比表面积为118.34 m2·g-1。所得复合材料对水溶液中的甲基蓝(MB)表现出强吸附性能,可以在6 min完全脱除内MB, 且循环吸附稳定性好。此外,通过熔融共混法制备了MHG/聚丙烯(PP)复合材料,并测试了所得材料的极限氧指数,结果表明MHG可以显著地改善PP的阻燃性能。
氧化石墨烯;氢氧化镁;纳米复合材料;吸附性能;阻燃性能
石墨烯自2004年问世以来,就因其超高的电导率和热导率、高机械强度和高比表面积而成为各个科学领域争相研究的热点。氧化石墨烯(GO)作为石墨烯的重要的衍生物,不但具有与石墨烯类似的二维薄片状结构,同时还富含各种含氧官能团,这些含氧官能团的存在既赋予GO表面以电负性,也为染料和重金属离子的吸附提供了吸附位点,大量的研究表明GO可以用于含有染料和重金属废水的处理过程[1-5]。同时因其良好的气体阻隔性,可以有效地防止可燃性气体和氧气的扩散,也有望用于在阻燃领域[6-8]。
氢氧化镁(Mg(OH)2)作为碱土金属氢氧化物的典型代表,具有较高的比表面积、较高的热分解温度、高活性、成本低廉、环境友好等特性,因而被广泛地应用在水处理[9-12]和聚合物的阻燃方面[13-16]。……
