复合材料学报

作者：曾春芽, 单慧媚, 赵超然, 刘允全,

关键词：氧化石墨烯, 壳聚糖, 纳米铁复合材料, 力学性能, 力学机制,

纳米铁和氧化石墨烯(GO)修饰壳聚糖(CS)复合材料对水体中重金属的优越吸附性能，在环保领域具有良好的应用前景。然而，不同含量纳米铁和/或GO修饰CS对复合材料力学性能的影响成果却十分有限。因此，以CS为聚合物基体、GO和FeCl₃·6H₂O为纳米填充物，采用溶液混合蒸发法制备了不同配比的纳米铁-氧化石墨烯/壳聚糖(Fe-GO/CS)复合材料。通过FTIR、XRD、SEM、TGA和力学性能测试，研究了复合材料的结构、热稳定性和力学性能。研究结果表明，纳米铁和GO在CS基体中分散性良好，具有较强的分子相互作用力，未发生团聚及形成无定型结构的铁复合物。适量的纳米铁和GO能增强CS与填料之间的氢键作用，进而提高Fe-GO/CS复合材料的热稳定性及力学性能。力学性能测试结果显示，加入1wt%纳米铁时，对比纯CS，Fe-GO/CS复合材料的拉伸强度由27.5 MPa提高到65.4 MPa、弹性模量由925.8 MPa提高到2141.4 MPa，分别提高58%和57%，但过量的纳米铁导致复合材料的拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率及热稳定性降低。TG分析表明，1wt%纳米铁修饰利于提高Fe-GO/CS复合膜的热稳定性。

来源：2022年第4期

《复合材料学报》期刊编辑部

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