潤濕性可控的氧化石墨烯殼聚糖復合膜的制備

1、潤濕性可控的氧化石墨烯殼聚糖復合膜的制備【摘要】利用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)氧化石墨烯和殼聚糖混合溶液的pH，并通過簡單的一步真空抽濾法制備出具有不同潤濕性的氧化石墨烯殼聚糖復合膜。經(jīng)過測試，證實不同pH的混合液制備的復合膜在空氣中水的接觸角、水下油的接觸角以及粘附力均呈現(xiàn)類拋物線狀變化。【關(guān)鍵詞】氧化石墨烯；殼聚糖；pH調(diào)節(jié)；潤濕性可控0前言氧化石墨烯是石墨烯最重要的衍生物之一，兩者均有二維碳網(wǎng)結(jié)構(gòu)[1]，不同的是氧化石墨烯表面及邊緣處連接

2、有大量的含氧活性基團，如羥基、環(huán)氧基及羧基等。因此，氧化石墨烯具有較強的親水性，而且可以通過氫鍵、離子鍵、共價鍵等與其它分子、離子以及聚合物相互作用[2]。殼聚糖在稀酸溶液中溶解的本質(zhì)是氨基質(zhì)子化形成聚合物陽離子，它在水溶液中的表觀酸度解離常數(shù)（pKa）為6.2～6.5，其溶解具有pH響應性：當pHpKa時，氨基去質(zhì)子化，殼聚糖難以溶解[3]。將氧化石墨烯和殼聚糖混合，在合適的pH和組分比例下，可以達到分子水平的均勻分散，而且其分散程度

3、受殼觸角。將樣品固定在液池底端并加滿水，將銅帽浸在水下，通過微量注射器在銅帽上加入10μL的油滴，控制微電子天平的底座，向上移動使銅帽上的液滴接觸復合膜，先向上移動2mm，再向下移動，使液滴和復合膜分開。根據(jù)測試曲線，將重量轉(zhuǎn)化成粘附力。每個樣品條測試五個點，每個pH選取三個樣品條測試，記錄結(jié)果并求取平均值。2結(jié)果與分析2.1Zeta電位測試通過氫氧化鈉和鹽酸調(diào)節(jié)氧化石墨烯殼聚糖混合溶液的pH，不同pH混合溶液對應的Zeta電位如圖1：

4、圖1不同pH的氧化石墨烯殼聚糖混合溶液對應的表面電勢表面電勢高于35mV或者低于35mV的懸浮液由于靜電排斥作用而形成良好的分散。由圖1可知，當混合液的pH8時，Zeta電位約為10mV，混合液內(nèi)各組分發(fā)生聚沉難以分散。2.2不同復合膜在空氣中水的接觸角圖2是不同復合膜在空氣中水的接觸角的曲線圖。由圖可知，不同復合膜在空氣中水的接觸角不同，接觸角隨pH變化呈拋物線狀：pH為6～8的較為中性的混合液抽濾制備的復合膜在空氣中水的接觸角最高（