潤(rùn)濕性可控的氧化石墨烯殼聚糖復(fù)合膜的制備

1、潤(rùn)濕性可控的氧化石墨烯殼聚糖復(fù)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(guò)簡(jiǎn)單的一步真空抽濾法制備出具有不同潤(rùn)濕性的氧化石墨烯殼聚糖復(fù)合膜。經(jīng)過(guò)測(cè)試，證實(shí)不同pH的混合液制備的復(fù)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(lèi)拋物線(xiàn)狀變化。【關(guān)鍵詞】氧化石墨烯；殼聚糖；pH調(diào)節(jié)；潤(rùn)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(tuán)，如羥基、環(huán)氧基及羧基等。因此，氧化石墨烯具有較強(qiáng)的親水性，而且可以通過(guò)氫鍵、離子鍵、共價(jià)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(yáng)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(yīng)性：當(dāng)pHpKa時(shí)，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(dá)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(mǎn)水，將銅帽浸在水下，通過(guò)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(dòng)使銅帽上的液滴接觸復(fù)合膜，先向上移動(dòng)2mm，再向下移動(dòng)，使液滴和復(fù)合膜分開(kāi)。根據(jù)測(cè)試曲線(xiàn)，將重量轉(zhuǎn)化成粘附力。每個(gè)樣品條測(cè)試五個(gè)點(diǎn)，每個(gè)pH選取三個(gè)樣品條測(cè)試，記錄結(jié)果并求取平均值。2結(jié)果與分析2.1Zeta電位測(cè)試通過(guò)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)的表面電勢(shì)表面電勢(shì)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(dāng)混合液的pH8時(shí)，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(fù)合膜在空氣中水的接觸角圖2是不同復(fù)合膜在空氣中水的接觸角的曲線(xiàn)圖。由圖可知，不同復(fù)合膜在空氣中水的接觸角不同，接觸角隨pH變化呈拋物線(xiàn)狀：pH為6～8的較為中性的混合液抽濾制備的復(fù)合膜在空氣中水的接觸角最高（