Page 77 - 《精细化工》2020年第5期

第 5 期 何梦奇，等: GO/GA-g-PAMPS 复合水凝胶的制备及其对阳离子染料的吸附性能 ·927·

–1
线中，3444 cm 为—OH 伸缩振动峰和 N—H 伸缩 线如图 2 所示。
–1
振动峰；1642 cm 是 C==O 伸缩振动峰和 N—H 的
弯曲振动峰；1416 cm –1 是 C—O 的伸缩振动峰；
–1
–1
1046 cm 为 S==O 伸缩振动峰；625 cm 是 C—S
–1
伸缩吸收峰；在复合水凝胶里，3420 cm 处的—OH
伸缩 振动 峰 在 图 1c 曲线 中出 现并向 右移 动 到
–1
–1
3462 cm ；1625 cm 是 C==C 的伸缩振动峰出现并
–1
–1
向右移动至 1643 cm ；GO 的 1733 cm 处的 C==O
基本消失，这些变化表明 GO 表面的羧基基团可能
与 高分子链上 的基团发生 了化学反应 。 GA 在
–1
–1
1630 cm C==O 特征峰与 AMPS 中 1642 cm C==O
重叠，说明 GA 和 AMPS 之间发生了接枝聚合反应。 图 2 GO(a)、GO-0.3/GA-g-PAMPS (b)和 GO-0.5/GA-g-
FTIR 表征结果表明，通过一步水热法制备了 GO/ PAMPS (c)的 XRD 图
Fig. 2 XRD curves of GO (a), GO-0.3/GA-g-PAMPS (b)
GA-g-PAMPS 复合水凝胶。 and GO-0.5/GA-g-PAMPS (c)

由图 2a 可以看出，自制的 GO 的 XRD 谱图中，
在 2θ=10.94°处有强的衍射峰对应标准 GO 纳米薄片
(002)平面，经过布拉格 公式计算得 晶面间距 为
0.81 nm。在 2θ=42.36°有个相对弱峰，以前研究 GO
的 XRD 图谱的论文中也出现过类似的结果 [24] 。图
2b、c 曲线中，2θ=20°左右有个很宽的衍射峰，说
明复合水凝胶是无定形的结构。复合水凝胶的 GO
衍射峰明显变弱，并随着水凝胶内 GO 浓度的减少

峰值不断变弱。说明 GO 结构发生了明显的变化，
图 1 GO (a)、GA (b) 和 GO/GA-g-PAMPS (c)的红外光 从有序变成排列无序，同时说明了 GO 在聚合物体
谱图 系中有部分团聚现象，基本上是均匀的分散。
Fig. 1 FTIR spectra of GO (a), GA (b) and GO/GA-
g-PAMPS (c) 2.1.3 SEM 分析
2.1.2 XRD 分析 GA-g-PAMPS、GO-0.3/GA-g-PAMPS 和 GO-0.5/
GO 和 GO/GA-g-PAMPS 水凝胶的 XRD 衍射曲 GA-g-PAMPS 水凝胶的 SEM 照片如图 3 所示。

图 3 GA-g-PAMPS (a)、GO-0.3/GA-g-PAMPS (b) 和 GO-0.5/GA-g-PAMPS (c)的 SEM 照片
Fig. 3 SEM images of GA-g-PAMPS (a), GO-0.3/GA-g-PAMPS (b) and GO-0.5/GA-g-PAMPS (c)

由图 3a 可以看出，GA-g-PAMPS 水凝胶的 SEM 结构明显，说明 GO 片在聚合物基体中分布均匀，
图呈现典型的蜂窝状结构，孔隙相互连通，孔径均 GO 与基体之间存在界面相互作用，GO 的存在增加
匀，大约为 40 µm。添加 GO 后，复合水凝胶网络 了亲水基团的数量，增强了液体在凝胶体内的扩散，
结构变得孔径大小不一，凝胶表面呈现出平滑的片 因此孔径增大。与图 3b 相比，图 3c 复合凝胶的孔
层结构，说明 GO 和 GA-g-PAMPS 具有较好的相容 道结构减小，平均大约为 60 µm，表面平滑度增大，
性。此外，由图 3b、c 可以看出，GO 浓度较低时， 片层结构不很明显，这可能是随着 GO 添加量的增
复合水凝胶的孔径较大，平均大约为 70 µm，片层 加，有部分 GO 发生了团聚，这和 XRD 表征结果基