PAM/CMC/煤复合水凝胶的制备与溶胀性能研究
来源期刊：材料导报2014年第4期
论文作者：朱琳 李云飞 黄丽娜 宋彩霞 陈强
文章页码：61 - 143
关键词：水凝胶;溶胀动力学;煤;
摘 要：在室温下以过硫酸铵（APS）为引发剂、四甲基乙二胺（TEMED）为催化剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,利用自由基聚合反应制备了聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素钠/煤（PAM/CMC/Coal）复合水凝胶。通过傅里叶红外光谱（FTIR）对煤和复合凝胶的化学结构进行了表征,利用扫描电子显微镜（SEM）研究了复合凝胶的孔结构。通过重量法考察了煤含量对凝胶的溶胀性能,包括平衡溶胀、溶胀速度以及水分子在凝胶中的扩散系数的影响。研究发现,随着煤含量的增加,凝胶的平衡溶胀比下降。通过一级和二级方程对凝胶的溶胀动力学进行了拟合,凝胶的扩散指数n都大于0.5,说明水分子在凝胶里的扩散均符合non-Fickian扩散机理。在煤含量小于2.5%时,随着煤含量的升高,凝胶的溶胀速度亦升高;在煤含量大于2.5%时,随着煤含量的升高,凝胶的溶胀速度下降。
朱琳1，李云飞2，黄丽娜1，宋彩霞1，陈强1
1. 河南理工大学材料科学与工程学院2. 河南医学高等专科学校医学系
摘 要：在室温下以过硫酸铵（APS）为引发剂、四甲基乙二胺（TEMED）为催化剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,利用自由基聚合反应制备了聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素钠/煤（PAM/CMC/Coal）复合水凝胶。通过傅里叶红外光谱（FTIR）对煤和复合凝胶的化学结构进行了表征,利用扫描电子显微镜（SEM）研究了复合凝胶的孔结构。通过重量法考察了煤含量对凝胶的溶胀性能,包括平衡溶胀、溶胀速度以及水分子在凝胶中的扩散系数的影响。研究发现,随着煤含量的增加,凝胶的平衡溶胀比下降。通过一级和二级方程对凝胶的溶胀动力学进行了拟合,凝胶的扩散指数n都大于0.5,说明水分子在凝胶里的扩散均符合non-Fickian扩散机理。在煤含量小于2.5%时,随着煤含量的升高,凝胶的溶胀速度亦升高;在煤含量大于2.5%时,随着煤含量的升高,凝胶的溶胀速度下降。
关键词：水凝胶;溶胀动力学;煤;
