氧化石墨烯/聚氨酯杂化膜的原位聚合构建及气体渗透性
来源：复合材料学报杂志2015年第3期北京时间：
作者：赵丽, 陈雨霏, 王挺, 吴礼光,
摘要：采用Hummers法制备了3种不同氧化程度的氧化石墨烯(GO), 通过聚氨酯(PU)单体(4, 4'-二异氰酸苯酯(MDI)和1, 4-丁二醇(BDO))与GO的原位聚合构建了GO/PU杂化膜。利用XRD、Raman、FTIR和TEM等表征了GO的结构; 探讨了GO填充量对GO/PU杂化膜的形貌和CO<sub>2</sub>、N<sub>2</sub>渗透性的影响。结果表明:3种不同氧化程度的GO均呈完全剥离状态, 为半透明片状结构; 随着氧化程度的增加, 拉曼D峰与G峰的相对强度比分别为0.947、1.103和1.245; GO的氧化程度对GO在溶剂和杂化膜中的分散性有较大影响, 氧化程度越高, 分散性越好。GO/PU杂化膜的CO<sub>2</sub>、N<sub>2</sub>渗透系数及CO<sub>2</sub>/N<sub>2</sub>渗透选择因子均随GO填充量的增加先增大后减小; 当中等氧化程度的GO(M-GO)与(MDI+BDO)的质量比为1.0%时, M-GO/PU杂化膜的CO<sub>2</sub>渗透系数为63.6×10<sup>-13</sup> cm<sup>3</sup>(STP)/(cm·Pa·s), 其中STP表示标准温度及压力, CO<sub>2</sub>/N<sub>2</sub>渗透选择因子可达48.5; 填充适量的GO能显著提高GO/PU杂化膜的CO<sub>2</sub>渗透性及CO<sub>2</sub>/N<sub>2</sub>渗透选择性。
关键词：氧化石墨烯, 聚氨酯, 原位聚合, 杂化膜, 气体渗透性,
