纤维素/氧化石墨烯复合气凝胶的制备及其阻燃性能研究

编号：CPJS06739

篇名：纤维素/氧化石墨烯复合气凝胶的制备及其阻燃性能研究

作者：陈艳果 李志伟 李小红 吴志申

关键词： 纤维素 氧化石墨烯 气凝胶 阻燃性能

机构： 河南大学纳米杂化材料应用技术国家地方联合中心

摘要： 为了提高纤维素气凝胶的阻燃性能,用具有阻隔效应和催化成碳能力的氧化石墨烯(GO)作为阻燃剂,通过简单的冷冻干燥的方法制备了具有阻燃功能的纤维素/GO复合气凝胶。结果表明,GO在纤维素黏液中的最佳添加量是5%(质量分数,下同);在此条件下,GO在纤维素中分散良好,可以形成有序的三维多孔气凝胶结构;GO和纤维素之间的作用力为氢键;在最佳添加量条件下,G5C95气凝胶始终处于阴燃状态,其燃烧速率从纯的纤维素气凝胶的5.67mm/s降低为0.57mm/s;相对于纯的纤维素气凝胶,GO阻燃纤维素气凝胶的峰值热释放速率减少了57.7%,总热释放量也明显降低,显示出较好的阻燃性能;相对于纯的纤维素气凝胶,GO阻燃气凝胶的残炭更加致密;GO提高了残炭的石墨化程度;由于GO的物理屏障效应和催化成碳能力,其不仅能增加残碳量,而且能提高残碳致密度和石墨化程度,从而有效提高纤维素气凝胶的阻燃性能。