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氧化石墨烯与聚羧酸减水剂单体共聚物的制备与性能

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精细化工 2015年第1期32卷 103-107,120页

作者：高党国马宇娟陕西省机械研究院陕西咸阳712000 陕西科技大学资源与环境学院陕西西安710021

通过氧化石墨烯(GO)与聚羧酸系减水剂单体甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚(MAAPEGME)、甲基丙烯酸(MAA)及甲基丙烯磺酸盐(SMAS)进行自由基共聚反应制备了氧化石墨烯与聚丙烯酸系减水剂(PCs)单体的共聚物(GO-PCs),旨在解决GO掺入水泥基材料时... 详细信息

通过氧化石墨烯(GO)与聚羧酸系减水剂单体甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚(MAAPEGME)、甲基丙烯酸(MAA)及甲基丙烯磺酸盐(SMAS)进行自由基共聚反应制备了氧化石墨烯与聚丙烯酸系减水剂(PCs)单体的共聚物(GO-PCs),旨在解决GO掺入水泥基材料时存在的分散不均匀及流动性降低的问题,制备GO-PCs时各组分的质量比为m(MAAPEGME)∶m(MAA)∶m(SMAS)∶m(GO)=17∶2∶1∶0.2。检测结果表明GO与单体之间发生了共聚反应,GO纳米片层均匀地分布在PCs中,达到了GO在水泥材料中分布均匀、不影响水泥流动性及增强增韧的目的,SEM形貌说明GO-PCs对水泥浆体的微观结构有较好的调控作用,研究结果对于制备高性能长寿命混凝土具有积极的意义。

关键词：氧化石墨烯聚羧酸减水剂净浆流动度抗压强度抗折强度

氧化石墨烯纳米片层对水泥基复合材料的增韧效果及作用机制

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复合材料学报 2014年第3期31卷 644-652页

作者：吕生华孙婷刘晶晶马宇娟邱超超陕西科技大学资源与环境学院西安710021

通过氧化和超声波分散制备了氧化石墨烯(GO)纳米片层分散体系,研究了GO纳米片层对水泥基复合材料的增韧效果及作用机制。用EDS、FTIR、XRD、SEM和AFM对GO纳米片层的结构进行了表征。研究结果表明:所得GO含氧量为32.3wt%,GO纳米片层的厚... 详细信息

通过氧化和超声波分散制备了氧化石墨烯(GO)纳米片层分散体系,研究了GO纳米片层对水泥基复合材料的增韧效果及作用机制。用EDS、FTIR、XRD、SEM和AFM对GO纳米片层的结构进行了表征。研究结果表明:所得GO含氧量为32.3wt%,GO纳米片层的厚度为6nm左右,在GO片层表面含有羟基、羧基和磺酸基等活性基团。水泥基复合材料的SEM形貌及力学性能测定结果表明:当GO掺量为0.03wt%时,GO能够使水泥水化产物形成花朵状晶体,并使水泥基复合材料的拉伸强度、抗折强度和压缩强度比对照样品分别提高了65.5%、60.7%和38.9%。提出了GO纳米片层对水泥水化产物的模板调控机制,揭示了花状晶体的形成过程。

关键词：氧化石墨烯水泥水化晶体模板效应增韧效果

氧化石墨烯对水泥水化晶体形貌的调控作用及对力学性能的影响

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功能材料 2013年第10期44卷 1487-1492页

作者：吕生华马宇娟邱超超巨浩波陕西科技大学资源与环境学院陕西西安710021

用Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)并用超声波将其分散制备了纳米片层分散液,用XRD和AFM表征了分散的效果。研究了不同含氧量GO对水泥水化晶体微观形貌及胶砂耐折强度和抗压强度的影响,结果表明含氧量为18.65%和25.53%的GO可使水泥水化... 详细信息

用Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)并用超声波将其分散制备了纳米片层分散液,用XRD和AFM表征了分散的效果。研究了不同含氧量GO对水泥水化晶体微观形貌及胶砂耐折强度和抗压强度的影响,结果表明含氧量为18.65%和25.53%的GO可使水泥水化产物成为花朵状微晶体,而且形状统一、分布均匀,具有显著的增韧增强效果。研究结果也说明了GO能够调控水泥水化晶体产物的形状和尺寸,GO对于水泥水化反应产物具有促进作用和模板效应。研究结果对于提高混凝土建筑的抗裂缝和耐久性具有积极的意义。

关键词：氧化石墨烯水泥水化反应微观结构增强增韧

GO纳米片层对水泥水化晶体及胶砂力学性能的影响

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建筑材料学报 2014年第5期17卷 749-754页

作者：吕生华周庆芳孙婷马宇娟邱超超陕西科技大学资源与环境学院陕西西安710021

通过控制氧化反应时间和超声波处理,制备了含氧量(质量分数,下同)分别为19.15%,25.43%和32.30%的氧化石墨烯(GO)纳米片层分散液,研究了不同含氧量GO纳米片层对水泥水化晶体和胶砂力学性能的影响.结果表明:含氧量为25.43%的GO纳米片层能... 详细信息

通过控制氧化反应时间和超声波处理,制备了含氧量(质量分数,下同)分别为19.15%,25.43%和32.30%的氧化石墨烯(GO)纳米片层分散液,研究了不同含氧量GO纳米片层对水泥水化晶体和胶砂力学性能的影响.结果表明:含氧量为25.43%的GO纳米片层能够促使水泥水化反应形成规整的花状晶体,同时使得胶砂的拉伸强度和抗折强度显著提高.阐述了GO纳米片层调控水泥水化晶体的作用机理,认为GO纳米片层对水泥水化晶体的形成具有模板作用.

关键词：氧化石墨烯水泥水化反应微观结构增强增韧

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氧化石墨烯增强增韧水泥基复合材料的研究

功能材料 2013年第15期44卷 2227-2231页

作者：吕生华马宇娟邱超超巨浩波陕西科技大学资源与环境学院陕西西安710021

用Hummers法对石墨进行氧化后再用超声波进行分散制备纳米氧化石墨烯(GO)分散液。研究GO对掺有聚羧酸系减水剂(PCs)的水泥净浆流动度、粘度、凝结时间、石泥石孔结构和水泥砂石的耐折强度、抗压强度的影响。研究结果表明,纳米氧化石墨... 详细信息

用Hummers法对石墨进行氧化后再用超声波进行分散制备纳米氧化石墨烯(GO)分散液。研究GO对掺有聚羧酸系减水剂(PCs)的水泥净浆流动度、粘度、凝结时间、石泥石孔结构和水泥砂石的耐折强度、抗压强度的影响。研究结果表明,纳米氧化石墨烯掺量为15mg/(100g水泥)时,使净浆流动度和凝结时间稍有降低,所得石泥石的中大孔隙率减少,结构致密,硬化水泥砂浆的耐折强度和抗压强度显著提高。硬化水泥石的XRD和SEM测试结果表明,纳米氧化石墨烯片层对水泥水化晶体产物的形成有模板效应,能够促使水泥石形成微小、形状统一的晶体结构,研究纳米氧化石墨烯增强增韧混凝土对于构建高性能、长寿命混凝土具有重要的意义。

关键词：氧化石墨烯水泥基复合材料微观结构增强增韧

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新型含苯环聚羧酸系减水剂的制备与性能

精细化工 2013年第6期30卷 696-700页

作者：吕生华曹强李第马宇娟吕庆强陕西科技大学资源与环境学院陕西西安710021

用烯丙基聚氧乙烯醚(APE)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)和阿魏酸(FA)作为反应单体,在过硫酸铵(APS)引发下通过水溶液自由基共聚反应制备了一种新型含苯环聚羧酸系减水剂(FPC)。当n(APE)∶n(AA)∶n(SMAS)∶n(FA)=1∶5∶0.3∶0.15时... 详细信息

用烯丙基聚氧乙烯醚(APE)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)和阿魏酸(FA)作为反应单体,在过硫酸铵(APS)引发下通过水溶液自由基共聚反应制备了一种新型含苯环聚羧酸系减水剂(FPC)。当n(APE)∶n(AA)∶n(SMAS)∶n(FA)=1∶5∶0.3∶0.15时,在反应温度为85℃、反应时间为4 h、引发剂APS用量为总单体质量的3%时得到的FPC性能最佳。FPC的主要特点是对含泥水泥具有较强的适应性。实验结果表明,FPC的折固掺量为0.2%时,含泥质量分数10%的水泥净浆流动度可达308 mm,初凝时间和终凝时间分别达430 min和502min,减水率可达33.2%;扫描电子显微镜(SEM)和水泥胶砂强度检测结果表明,FPC可使水泥石更加紧密均质,可以明显提高硬化水泥砂浆的抗压强度。

关键词：聚羧酸减水剂阿魏酸微观结构抗压强度建筑用化学品

HRP/H_2O_2引发制备酚类共聚物及其鞣制性能的研究

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精细化工 2012年第12期29卷 1217-1221页

作者：吕生华马宇娟巨浩波邱超超陕西科技大学资源与环境学院陕西西安710021

对羟基苯甲酸(PHBA)和对羟基苯磺酸(PHSA)在辣根过氧化酶(HRP)/H2O2的引发下进行自由基共聚反应制备酚类共聚物〔poly(PHBA-co-PHSA)〕,考察了酚类单体配比和HRP用量对共聚物鞣制性能的影响,用FTIR、NMR、UV和GPC对酚类共聚物的分子结... 详细信息

对羟基苯甲酸(PHBA)和对羟基苯磺酸(PHSA)在辣根过氧化酶(HRP)/H2O2的引发下进行自由基共聚反应制备酚类共聚物〔poly(PHBA-co-PHSA)〕,考察了酚类单体配比和HRP用量对共聚物鞣制性能的影响,用FTIR、NMR、UV和GPC对酚类共聚物的分子结构进行了表征。结果表明,所得酚类共聚物具有较好的鞣制性能,鞣制后的皮革收缩温度(Ts)达到了78.6℃,复鞣皮革柔软丰满,与铬鞣剂配合使用可减少铬鞣剂用量60%左右,Ts达到了98.63℃。

关键词：辣根过氧化酶酚类共聚物鞣剂皮革化学品

纳米氧化石墨烯增强增韧水泥基复合材料的微观结构及作用机理

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功能材料 2014年第4期45卷 84-89页

作者：吕生华刘晶晶邱超超马宇娟周庆芳陕西科技大学资源与环境学院西安710021

通过氧化反应和超声波分散作用制备了不同含氧量氧化石墨烯(GO)纳米分散液,研究了GO氧含量、用量和水化时间对水泥基复合材料微观结构和力学性能的影响。研究结果表明GO能够调控水泥水化产物的形状,促使水泥水化反应形成规整的花状晶体... 详细信息

通过氧化反应和超声波分散作用制备了不同含氧量氧化石墨烯(GO)纳米分散液,研究了GO氧含量、用量和水化时间对水泥基复合材料微观结构和力学性能的影响。研究结果表明GO能够调控水泥水化产物的形状,促使水泥水化反应形成规整的花状晶体,使得水泥基复合材料的强度特别是拉伸强度和抗折强度显著提高。研究结果证实了GO在水泥复合材料水化过程中起到模板作用,能够调控水泥水化产物的微观结构及提高水泥基复合材料的韧性,同时提出了GO调控水泥基复合材料微观结构的作用机理。本文结果提供了一种可显著增强增韧水泥基复合材料的新方法,具有潜在的应用前景。

关键词：氧化石墨烯水泥复合材料水化反应微观结构模板效应

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氧化石墨烯对水泥石微观结构及性能的影响

混凝土 2013年第8期 51-54页

作者：吕生华马宇娟邱超超巨浩波陕西科技大学资源与环境学院陕西西安710021

采用改进Hummers法和超声波分散方法制备纳米氧化石墨烯分散液(NGO),通过傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)对其进行了结构表征。将NGO掺入到含有聚羧酸系减水剂(PC)的水泥浆体中,研究了NGO对水泥浆流动度及黏度、水泥石微观结构... 详细信息

采用改进Hummers法和超声波分散方法制备纳米氧化石墨烯分散液(NGO),通过傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)对其进行了结构表征。将NGO掺入到含有聚羧酸系减水剂(PC)的水泥浆体中,研究了NGO对水泥浆流动度及黏度、水泥石微观结构及力学性能的影响,结果表明NGO片层对水泥石中水泥水化产物晶体的形成有模板效应和调控作用,能够促进水泥水化产物形成整齐、规整的纳米级微晶体,对水泥石有显著的增强增韧作用。

关键词：氧化石墨烯水泥石微观结构增强增韧