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聚丙烯(PP)广泛应用于建筑、汽车、化工等行业,因为PP难降解的特点给废旧PP回收利用带了极大困难,传统的深埋和焚烧是对资源的浪费和对环境的污染;另一方面因为PP自身富碳结构而使其阻燃性能差。本论文以此两问题为出发点,在组合催化剂Ni2O3和二氧化硅负载磷钨酸(HPW-SiO2)作用下,以PP作为碳源,70℃条件下采用一步法制备磁性C/Ni/SiO2-x纳米材料,残炭率的结果显示在Ni2O3存在条件下,PP复合材料制备的磁性C/Ni/SiO2-x纳米材料的生成量取决于复合材料中HPW-SiO2的含量,这归因于HPW-SiO2和Ni2O3之间的协同效应,当PP复合材料中HPW-SiO2的质量分数达到10%时,C/Ni/SiO2-x纳米材料生成率接近70%。通过SEM、TEM研究,所制备的C/Ni/SiO2-x纳米材料主要以多壁碳纳米管(MWCNTs)为主,含有少量的无定型炭和SiO2,并且可以通过调节PP复合材料中HPW-SiO2的含量控制C/Ni/SiO2-x纳米材料的形貌,同时XRD和Raman的研究结果说明其对C/Ni/SiO2-x纳米材料的石墨化程度有明显的影响,采用TGA研究了 PP复合材料中HPW-SiO2的含量对C/Ni/SiO2-x纳米材料热稳定性能的影响,结果表明,随着HPW-SiO2的含量的增加,C/Ni/SiO2-x纳米材料热稳定性提高,和PP相比,当HPW-SiO2的含量为10.0%时,C/Ni/SiO2-x纳米材料的最大热失重温度提高了43℃。最后,选取C/Ni/SiO2-7.5纳米材料为吸附质,以甲基蓝(MB)为目标吸附物探索了C/Ni/SiO2-x纳米材料在水处理方面的应用,结果显示C/Ni/SiO2-7.5纳米材料对MB具有良好的吸附效果。因为燃烧成炭对于聚合物的阻燃性能的提高是很有帮助的,所以,为了研究组合催化剂Ni2O3和HPW-SiO2对PP阻燃性能的影响,通过熔融共混的方法制备了PP/5Ni2O3和PP/5Ni2O3/xHPW-SiO2复合材料,x=1、3、5%,首先研究了组合催化Ni2O3和HPW-SiO2对成炭率、材料热稳定性能、机械性能的影响,最后,研究了 PP复合材料的阻燃性能。在PP基体中加入Ni2O3和HPW-SiO2不仅使成炭率增加明显,PP复合材料在空气条件下的热稳定性能和机械性能也有显著提高,特别是阻燃性能提高十分明显,极大的降低了材料的热释放速率(HRR)、最大热释放速率(PHRR)、热释放总量(THR)、质量损失速率(MLR)、烟释放速率(SPR)的影响,此外CO和CO2释放速率也明显降低,特别是PP5Ni5复合材料燃烧稳定后HRR约为100 kW/m2,SPR几乎为0m2/s。