研究目的
研究通过抗坏血酸原位绿色还原氧化石墨烯制备聚乙烯醇/石墨烯纳米复合薄膜的工艺与性能,重点考察石墨烯含量及甘油增塑剂对材料性能的影响。
研究成果
在聚乙烯醇(PVA)存在下通过L-抗坏血酸(L-AA)原位还原氧化石墨烯(GO),使得石墨烯片层(GS)通过氢键相互作用在聚合物基体中实现了良好分散。石墨烯含量及增塑剂甘油的存在影响了材料的热转变行为与结晶度。该纳米复合材料展现出更优的热稳定性、力学性能,以及更低的水吸收率和水蒸气透过率,使其有望作为经皮给药载体应用于生物医学领域。
研究不足
该研究聚焦于原位还原法以及石墨烯含量和甘油增塑剂对PVA性能的影响,但未探究其他还原方法或增塑剂。文中提及了纳米复合材料在生物医学应用中的潜在细胞毒性和生物相容性,但未深入研究。
1:实验设计与方法选择:
以抗坏血酸(L-AA)为环?;乖?,通过原位还原分散于聚乙烯醇(PVA)溶液中的氧化石墨烯(GO),制备石墨烯片(GS)均匀分散的PVA基纳米复合薄膜。
2:样品与数据来源:
采用石墨薄片、聚乙烯醇、甘油及L-抗坏血酸作为原料。
3:实验仪器与材料清单:
石墨薄片、PVA、甘油、L-抗坏血酸、硝酸钠、硫酸、高锰酸钾、过氧化氢及盐酸。
4:实验步骤与操作流程:
氧化石墨烯(GO)及化学还原石墨烯片(GS)的合成、原位法制备PVA/GS纳米复合薄膜,以及XPS、拉曼光谱、XRD、SEM、TEM、DSC、TGA、拉伸测试、吸水率与水蒸气渗透率等表征技术。
5:数据分析方法:
对结构、形貌、微观结构、热学、力学、吸水及阻水性能进行分析。
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Graphite flakes
325 mesh
Alfa Aesar
Used as a precursor for the synthesis of graphene oxide.
-
Poly(vinyl alcohol)
Sigma-Aldrich
Polymer matrix for the nanocomposites.
-
Glycerol
Sigma-Aldrich
Plasticizer for PVA.
-
L-ascorbic acid
Sigma-Aldrich
Green reductant for the reduction of graphene oxide.
-
Sodium nitrate
Merck
Used in the synthesis of graphene oxide.
-
Sulphuric acid
98%
Panreac
Used in the synthesis of graphene oxide.
-
Potassium permanganate
Panreac
Used in the synthesis of graphene oxide.
-
Hydrogen peroxide
30 wt% aq.
Panreac
Used in the synthesis of graphene oxide.
-
Hydrochloric acid
37% aq.
Panreac
Used in the synthesis of graphene oxide.
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