CN103922687A - 一种氧化石墨烯增强石膏复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种氧化石墨烯增强石膏复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103922687A CN103922687A CN201410156654.3A CN201410156654A CN103922687A CN 103922687 A CN103922687 A CN 103922687A CN 201410156654 A CN201410156654 A CN 201410156654A CN 103922687 A CN103922687 A CN 103922687A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene oxide
- gypsum
- preparation
- strengthens
- add
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种氧化石墨烯增强石膏复合材料及其制备方法,属于医药生物材料技术领域。本发明的技术方案要点为:一种氧化石墨烯增强石膏复合材料,是由氧化石墨烯与石膏复合而形成的,其中氧化石墨烯的掺入量为石膏质量的0.06%-0.12%。本发明还公开了该氧化石墨烯增强石膏复合材料的制备方法。本发明通过将氧化石墨烯复合至石膏胶凝材料中,可以有效提高石膏的抗弯、抗压强度,从而改善石膏的力学性能,进一步扩大石膏的应用领域。
Description
技术领域
本发明属于医药生物材料技术领域,具体涉及一种氧化石墨烯增强石膏复合材料及其制备方法。
背景技术
石墨烯是迄今为止人类发现的强度最大、韧性最好、比表面积最大的材料,氧化石墨烯(Grapheneoxide,GO)是化学法制备石墨烯的中间产物,其主要力学性能与石墨烯几乎没有区别,而且结构中含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)和环氧基(-O-)等亲水性基团,具有水溶性,对一些高分子材料、无机非金属材料等具有显著的增强增韧作用。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种氧化石墨烯增强石膏复合材料及其制备方法,该复合材料将氧化石墨烯作为一种添加物复合至石膏胶凝材料中,有效地提高了石膏的力学性能。
本发明的技术方案为:一种氧化石墨烯增强石膏复合材料,其特征在于是由氧化石墨烯与石膏复合而形成的,其中氧化石墨烯的掺入量为石膏质量的0.06%-0.12%。所述的氧化石墨烯为单层氧化石墨烯,所述的石膏为α-半水石膏(CaSO4·1/2H2O)。
本发明所述的氧化石墨烯增强石膏复合材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)氧化石墨烯的制备,在250mL三口烧瓶中加入13mL质量浓度为98%的浓硫酸、2.5g过二硫酸钾和2.5g五氧化二磷,升温至90℃完全溶解后,降温至80℃机械搅拌均匀,加入3g石墨粉,于80℃温度反应4.5-5h,冷却至室温后用500mL去离子水稀释并搅拌分散均匀,静置24h后抽滤,用去离子水清洗至中性后于40℃温度干燥得样品A;在250mL三口烧瓶中加入36mL质量浓度为98%的浓硫酸,冰浴条件下加入0.9-1.1g样品A并搅拌分散均匀,加入5.0g高锰酸钾撤去冰浴,在室温下搅拌10min,然后升温至35℃反应8h,加入80mL去离子水,温度不超过50℃搅拌2h,再加入230mL去离子水,滴加2-3mL质量浓度为30%的双氧水,颜色由褐色变为黄褐色,搅拌30min后静置12-24h;9000rpm离心分离,用质量浓度为10%的稀盐酸洗去硫酸根离子直至氯化钡检测无沉淀,再用去离子水洗至中性,超声2h后3000rpm离心30min,取上清液即为氧化石墨烯分散液;(2)氧化石墨烯增强石膏复合材料的制备,按照α-半水石膏与氧化石墨烯分散液的质量比为1:0.9的配比制备氧化石墨烯增强石膏复合材料。
本发明通过将氧化石墨烯复合至石膏胶凝材料中,可以有效提高石膏的抗弯、抗压强度,从而改善石膏的力学性能,进一步扩大石膏的应用领域。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
按照α-半水石膏与去离子水的质量比为1:0.9的配比制备石膏试块,尺寸为8mm×8mm×40mm。
实施例2
在250mL三口烧瓶中加入13mL质量浓度为98%的浓硫酸、2.5g过二硫酸钾和2.5g五氧化二磷,升温至90℃完全溶解后,降温至80℃机械搅拌均匀,加入3g石墨粉,于80℃温度反应4.5-5h,冷却至室温后用500mL去离子水稀释并搅拌分散均匀,静置24h后抽滤,用水清洗至中性于40℃温度干燥得样品A;在250mL三口烧瓶中加入36mL质量浓度为98%的浓硫酸,冰浴条件下加入1.1g样品A并搅拌分散均匀,加入5.0g高锰酸钾撤去冰浴,在室温下搅拌10min,然后升温至35℃反应8h,加入80mL去离子水,温度不超过50℃搅拌2h,再加入230mL去离子水,滴加2-3mL质量浓度为30%的双氧水,颜色由褐色变为黄褐色,搅拌30min后静置12-24h;9000rpm离心分离,用质量浓度为10%的稀盐酸洗去硫酸根离子直至氯化钡检测无沉淀,再用去离子水洗至中性,超声2h后3000rpm离心30min,取上清液即为氧化石墨烯分散液(1.5mg/mL),上述方法制备的氧化石墨烯为单层氧化石墨烯,SEM观察的平均尺寸200-300nm,氧化石墨烯的含氧量为25.6%;(2)氧化石墨烯增强石膏复合材料的制备,按照α-半水石膏与氧化石墨烯分散液的质量比为1:0.9的配比制备石膏试块,其中氧化石墨烯的含量为石膏质量的0.12%,尺寸为8mm×8mm×40mm。
实施例3
在250mL三口烧瓶中加入13mL质量浓度为98%的浓硫酸、2.5g过二硫酸钾和2.5g五氧化二磷,升温至90℃完全溶解后,降温至80℃机械搅拌均匀,加入3g石墨粉,于80℃温度反应4.5-5h,冷却至室温后用500mL去离子水稀释并搅拌分散均匀,静置24h后抽滤,用水清洗至中性于40℃温度干燥得样品A;在250mL三口烧瓶中加入36mL质量浓度为98%的浓硫酸,冰浴条件下加入0.9g样品A并搅拌分散均匀,加入5.0g高锰酸钾撤去冰浴,在室温下搅拌10min,然后升温至35℃反应8h,加入80mL去离子水,温度不超过50℃搅拌2h,再加入230mL去离子水,滴加2-3mL质量浓度为30%的双氧水,颜色由褐色变为黄褐色,搅拌30min后静置12-24h;9000rpm离心分离,用质量浓度为10%的稀盐酸洗去硫酸根离子直至氯化钡检测无沉淀,再用去离子水洗至中性,超声2h后3000rpm离心30min,取上清液即为氧化石墨烯分散液(1.5mg/mL),上述方法制备的氧化石墨烯为单层氧化石墨烯,SEM观察的平均尺寸200-300nm,氧化石墨烯的含氧量为25.6%;(2)氧化石墨烯增强石膏复合材料的制备,按照α-半水石膏与氧化石墨烯分散液的质量比为1:0.9的配比制备石膏试块,其中氧化石墨烯的含量为石膏质量的0.06%,尺寸为8mm×8mm×40mm。
力学性能测定结果
掺有氧化石墨烯的石膏的抗弯强度和抗压强度均明显较高。尤其是抗弯强度提高最多,3d、7d和28d的抗弯强度相对于普通石膏分别提高了12.5%、22.0%和30.2%。同样,抗压强度相对于普通石膏分别提高了4.3%、15.4%和18.0%。由此可知,氧化石墨烯的掺入能显著地提高石膏的抗弯强度和抗压强度。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
Claims (4)
1.一种氧化石墨烯增强石膏复合材料,其特征在于是由氧化石墨烯与石膏复合而形成的,其中氧化石墨烯的掺入量为石膏质量的0.06%-0.12%。
2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯增强石膏复合材料,其特征在于:所述的氧化石墨烯为单层氧化石墨烯。
3.根据权利要求1所述的氧化石墨烯增强石膏复合材料,其特征在于:所述的石膏为α-半水石膏。
4.一种权利要求1或2或3所述的氧化石墨烯增强石膏复合材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)氧化石墨烯的制备,在250mL三口烧瓶中加入13mL质量浓度为98%的浓硫酸、2.5g过二硫酸钾和2.5g五氧化二磷,升温至90℃完全溶解后,降温至80℃机械搅拌均匀,加入3g石墨粉,于80℃温度反应4.5-5h,冷却至室温后用500mL去离子水稀释并搅拌分散均匀,静置24h后抽滤,用去离子水清洗至中性后于40℃温度干燥得样品A;在250mL三口烧瓶中加入36mL质量浓度为98%的浓硫酸,冰浴条件下加入0.9-1.1g样品A并搅拌分散均匀,加入5.0g高锰酸钾撤去冰浴,在室温下搅拌10min,然后升温至35℃反应8h,加入80mL去离子水,温度不超过50℃搅拌2h,再加入230mL去离子水,滴加2-3mL质量浓度为30%的双氧水,颜色由褐色变为黄褐色,搅拌30min后静置12-24h;9000rpm离心分离,用质量浓度为10%的稀盐酸洗去硫酸根离子直至氯化钡检测无沉淀,再用去离子水洗至中性,超声2h后3000rpm离心30min,取上清液即为氧化石墨烯分散液;(2)氧化石墨烯增强石膏复合材料的制备,按照α-半水石膏与氧化石墨烯分散液的质量比为1:0.9的配比制备氧化石墨烯增强石膏复合材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410156654.3A CN103922687B (zh) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | 一种氧化石墨烯增强石膏复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410156654.3A CN103922687B (zh) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | 一种氧化石墨烯增强石膏复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103922687A true CN103922687A (zh) | 2014-07-16 |
CN103922687B CN103922687B (zh) | 2015-12-09 |
Family
ID=51141117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410156654.3A Expired - Fee Related CN103922687B (zh) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | 一种氧化石墨烯增强石膏复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103922687B (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105399389A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-16 | 上海隆振建筑工程股份有限公司 | 一种建筑内墙粉刷石膏及其工艺流程 |
CN106082923A (zh) * | 2016-06-25 | 2016-11-09 | 丁玉琴 | 一种耐水耐磨型石膏自流平材料的制备方法 |
CN106478145A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-03-08 | 长兴钦禾建材科技有限公司 | 一种适用于高湿度环境的防磁石膏板及其制备方法 |
CN106518154A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-03-22 | 长兴钦禾建材科技有限公司 | 一种适用于高湿度环境的石膏板及其制备方法 |
CN106630883A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-05-10 | 合肥广能新材料科技有限公司 | 钛石膏砌块及其制备方法 |
WO2017080569A1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | Knauf Gips Kg | Building products with graphene or graphene oxide |
WO2017092778A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | Knauf Gips Kg | Building products comprising graphene or graphene oxide in the bulk material and method for producing such building products |
CN107673776A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-09 | 重庆大学 | 一种石墨烯改性发泡石膏吸声材料及其制备方法 |
CN105536050B (zh) * | 2016-02-05 | 2018-10-26 | 山东明德生物医学工程有限公司 | 一种氧化石墨烯改性骨水泥及制备方法和应用 |
CN110386599A (zh) * | 2018-04-20 | 2019-10-29 | 杭州万杵材料科技有限公司 | 一种石墨烯复合材料及其制备方法 |
CN113061050A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-07-02 | 李婷 | 一种多功能净水陶瓷材料及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103058541A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-04-24 | 大连海事大学 | 氧化石墨烯作为水泥早期强度增强剂的应用 |
CN103130436A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-06-05 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 氧化石墨烯和石墨烯增强水泥基复合材料及其制备方法 |
WO2013096990A1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | Monash University | Graphene oxide reinforced cement and concrete |
-
2014
- 2014-04-18 CN CN201410156654.3A patent/CN103922687B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013096990A1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | Monash University | Graphene oxide reinforced cement and concrete |
CN103058541A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-04-24 | 大连海事大学 | 氧化石墨烯作为水泥早期强度增强剂的应用 |
CN103130436A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-06-05 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 氧化石墨烯和石墨烯增强水泥基复合材料及其制备方法 |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11891806B2 (en) | 2015-11-11 | 2024-02-06 | Knauf Gips Kg | Building products with graphene or graphene oxide |
IL258427B (en) * | 2015-11-11 | 2022-07-01 | Knauf Gips Kg | Building products with graphene or graphene oxide |
WO2017080569A1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | Knauf Gips Kg | Building products with graphene or graphene oxide |
JP2018535338A (ja) * | 2015-11-11 | 2018-11-29 | クナーフ ギプス カーゲーKnauf Gips Kg | グラフェン又は酸化グラフェンを有する建材製品 |
CN105399389A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-16 | 上海隆振建筑工程股份有限公司 | 一种建筑内墙粉刷石膏及其工艺流程 |
US20180354856A1 (en) * | 2015-11-30 | 2018-12-13 | Knauf Gips Kg | Building products comprising graphene or graphene oxide in the bulk material and method for producing such building products |
WO2017092778A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | Knauf Gips Kg | Building products comprising graphene or graphene oxide in the bulk material and method for producing such building products |
US10836679B2 (en) | 2015-11-30 | 2020-11-17 | Knauf Gips Kg | Building products comprising graphene or graphene oxide in the bulk material and method for producing such building products |
IL258560A (en) * | 2015-11-30 | 2018-06-28 | Knauf Gips Kg | Building materials containing graphene or graphene oxide as a bulk material and a method of manufacturing such building materials. |
CN105536050B (zh) * | 2016-02-05 | 2018-10-26 | 山东明德生物医学工程有限公司 | 一种氧化石墨烯改性骨水泥及制备方法和应用 |
CN106082923A (zh) * | 2016-06-25 | 2016-11-09 | 丁玉琴 | 一种耐水耐磨型石膏自流平材料的制备方法 |
CN106630883A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-05-10 | 合肥广能新材料科技有限公司 | 钛石膏砌块及其制备方法 |
CN106518154A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-03-22 | 长兴钦禾建材科技有限公司 | 一种适用于高湿度环境的石膏板及其制备方法 |
CN106478145A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-03-08 | 长兴钦禾建材科技有限公司 | 一种适用于高湿度环境的防磁石膏板及其制备方法 |
CN107673776A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-09 | 重庆大学 | 一种石墨烯改性发泡石膏吸声材料及其制备方法 |
CN110386599A (zh) * | 2018-04-20 | 2019-10-29 | 杭州万杵材料科技有限公司 | 一种石墨烯复合材料及其制备方法 |
CN113061050A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-07-02 | 李婷 | 一种多功能净水陶瓷材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103922687B (zh) | 2015-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103922687B (zh) | 一种氧化石墨烯增强石膏复合材料及其制备方法 | |
WO2019210729A1 (zh) | 嵌缝石膏粉及其制备方法和磷石膏的无害化处理方法 | |
CN105419494B (zh) | 一种高效分解有害气体的纳米中空TiO2/贝壳粉内墙涂料及其制备方法 | |
CN105645823A (zh) | 一种低掺量绿色无碱氯液体速凝剂及其制备方法 | |
CN111501368A (zh) | 一种抗菌抗病毒聚氯乙烯人造革及其制备方法 | |
CN107955238A (zh) | 一种超薄丁腈胶乳手套及其制备方法 | |
CN103466985A (zh) | 一种石墨烯水泥增强剂 | |
CN105585793B (zh) | 一种具有表面自洁功能的pvc混合物及其制备方法 | |
CN105367034A (zh) | 一种硫氧镁板材改性剂及其使用方法 | |
TW201516060A (zh) | 纖維素之製造方法 | |
CN109678528A (zh) | 一种陶瓷解胶剂及其制备方法和应用 | |
CN102241488A (zh) | 水泥保坍助磨剂及其制备方法和应用 | |
CN106396069A (zh) | 一种污水中重金属离子的处理药剂及其制备方法 | |
CN106497348A (zh) | 一种石墨烯增强乙烯基树脂重防腐涂料及其制备方法 | |
CN104403249B (zh) | 一种抗菌性高吸水树脂的制备方法 | |
CN108864593A (zh) | 一种改性碳纳米管制备抗静电聚氯乙烯材料的方法 | |
CN108585578A (zh) | 一种高强度透水混凝土添加剂及其制备方法 | |
CN105754330A (zh) | 一种pa66纳米导电复合材料 | |
CN107140856A (zh) | 一种硫氧镁水泥制品及其制备方法 | |
CN114736545B (zh) | 一种具有吸湿降燥功能的无机涂料 | |
JP6288764B2 (ja) | モンモリロナイトスラリー、粘土膜、及びモンモリロナイトスラリーの製造方法 | |
CN108102430A (zh) | 一种超细活性重质碳酸钙的制备方法 | |
CN103694599A (zh) | 一种高效、环保聚氯乙烯热稳定剂及其制备方法 | |
CN103340754A (zh) | 氧化锆纳米管增强牙托粉的制备方法 | |
CN104031420B (zh) | 一种适用广强度改性碳酸钙及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151209 Termination date: 20160418 |