Page 37 - 201808
P. 37
第 8 期 李 娜,等: 石墨烯改性熔喷聚丙烯非织造材料制备及其吸附性能 ·1285·
–1
1353、1605 cm 处,RGO-MBPP 的 D 峰和 G 峰分
–1
别位于 1344、1607 cm 处。其中,D 峰代表石墨烯
2
的结构缺陷;G 峰代表石墨烯 sp 碳原子的面内振
动。D 峰和 G 峰强度之比 I D /I G 则可表征石墨烯的缺
陷程度。由图 2 可知,经抗坏血酸还原处理后,I D /I G
由 GO-MBPP 的 1.21 减小到 RGO- MBPP 的 1.12,
2
3
说明氧化石墨烯原有的 sp 杂化碳原子转变为 sp 碳
原子,反映出石墨烯的缺陷减少,由此可知,氧化
石墨烯被还原成石墨烯。
2.1.3 SEM 形貌观察
图 1 改性前、后 MBPP 的 FTIR 图 MBPP、RGO-MBPP 的 SEM 图如图 3 所示。图
Fig. 1 FTIR spectra of before and after modification of 3a 和 b 分别显示了 MBPP 改性前、后的微观形貌变
MBPP 化。由图 3a 可以看出,MBPP 纤维表面光滑,无任
从图 1 可以看出,MBPP 在 1455 和 1733 cm –1 何附着物。图 3b 中 RGO-MBPP 纤维表面粗糙,出
现石墨烯片层结构。与以上 FTIR、Raman 的结果相
处的特征峰分别由—CH 3 的不对称伸缩和对称伸缩
弯曲振动引起。GO-MBPP 在 1722、1241 和 1145 cm –1 吻合,说明 SEM 中片层结构为石墨烯片层。其中,
–1
处出现特征峰,1722 cm 处为羰基的特征吸收峰, 片层结构如图 3b 白色方框内区域所示。
此特征峰代表氧化石墨烯与甲基丙烯酸丁酯共轭体
系酯,表明氧化石墨烯与甲基丙烯酸丁酯成功接枝;
–1
而 1241 cm 处为氧化石墨烯环氧基(C—O—C)特
–1
征峰;在 1145 cm 处出现羟基(—OH)伸缩振动
峰,为氧化石墨烯的特征峰,说明氧化石墨烯已成
功接枝到 MBPP 表面。RGO-MBPP 除在 1719 cm –1
处保持原有甲基丙烯酸丁酯的酯基特征峰外,在 图 3 MBPP(a)与 RGO-MBPP(b)的 SEM 图
1672 cm –1 处出现酮羰基与石墨烯共轭特征峰,在 Fig. 3 SEM micrographs of MBPP (a) and RGO-MBPP (b)
–1
1145 cm 处羟基伸缩振动峰强度减弱,可能是少量 2.2 饱和吸油率测试
氧化石墨烯未被还原所致。 2.2.1 氧化石墨烯质量浓度对 RGO-MBPP 饱和吸
2.1.2 Raman 分析 油率的影响
拉曼光谱是用来观察石墨烯晶体结构变化的一 为探究氧化石墨烯质量浓度对 RGO-MBPP 饱
种表征技术,GO-MBPP 还原前、后的拉曼光谱图 和吸油率的影响,采用超声分散制备出不同质量浓
如图 2 所示。 度(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 g/L)的 GO 溶液,
实验方法同 1.3 和 1.4 小节。饱和吸油率测试结果如
图 4 所示。
图 2 GO-MBPP 还原前、后的拉曼光谱
Fig. 2 Raman patterns of GO-MBPP before and after
reduction
图 4 不同 GO 质量浓度下 RGO-MBPP 的饱和吸油率
图 2 中,GO-MBPP 的 D 峰和 G 峰分别位于 Fig. 4 Saturated oil absorption rate of RGO-MBPP with
different mass concentrations of GO