关键词： 海水淡化   光热膜   界面光蒸汽脱盐  

摘要： 界面太阳能蒸发脱盐是一种低成本、环保、高效的海水淡化技术。通过自组装方法合成了2D-2D交联结构的石墨烯-MXene光热脱盐膜,讨论了不同厚度光热膜的微观结构、形貌、浸润性、光吸收等特性,以及这些特性与光热蒸发脱盐性能的关系。结果表明,1 kW/m^(2)太阳光辐照下,最优石墨烯-MXene光热脱盐膜在0.2 mol/L盐水中的最高蒸发速率可以达到1.68 kg/(m^(2)·h),效率为85.38%。

关键词： 氧化石墨烯   再生混凝土   力学性能   抗渗性能  

摘要： 研究了再生粗骨料替代率分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%五种配比状况下氧化石墨烯再生混凝土的力学性能及抗渗性能。结果表明:再生粗骨料替代率为40%配比下再生混凝土与替代率为0%再生混凝土力学性能比较接近。再生骨料替代率为0%的混凝土抗压强度稍低于氧化石墨烯再生混凝土。抗压强度转折点出现在再生骨料替代率为80%时;且当再生骨料替代率小于60%时,普通再生粗骨料混凝土的抗折强度开始出现增加的趋势,当替代率大于80%时降低。抗渗性能方面,氧化石墨烯再生混凝土要优于普通再生混凝土。

关键词： 还原氧化石墨烯   还原方法   化学还原   热还原   维生素C  

摘要： 化学氧化还原法是工业上较为成熟的一种制备还原氧化石墨烯(Reduced graphene oxide,RGO)的方法。本研究首先采用改进Hummers法氧化剥离石墨,在喷雾干燥条件下获得了片状氧化石墨烯(Graphene oxide,GO),然后分别采用维生素C(Vitamin C,VC)化学还原、快速升温热还原、慢速升温热还原、VC还原结合快速升温热还原法对GO样品进行还原,得到了四种RGO样品,并对其进行了全面的物理化学表征。结果表明,还原方法对RGO形貌结构及导电性有显著影响:采用VC化学还原可得到比表面积较大且具有微/介多级孔道的球状RGO,其还原程度低,导电性差;采用热还原可得到还原程度较高、导电性良好的片状RGO,并且较快的升温速率有利于发生膨胀剥离,可有效提高相应RGO样品的比表面积;VC还原与快速升温热还原相结合则可以得到比表面积和还原程度都较高的多孔球状RGO,但由于RGO颗粒之间较大的接触电阻,其导电性不及热还原得到的片状RGO。

关键词： 氟化石墨烯   研究进展   制备方法   微观/宏观摩擦机理   润滑应用  

摘要： 氟化石墨烯(FG)作为1种石墨烯衍生物,兼具石墨烯材料低剪切、高承载的力学性能以及氟化碳材料独特的理化性能.相较于其他固体润滑材料,FG在极压性与减摩抗磨性等方面表现出了巨大的性能优势,成为当前固体润滑领域研究的热点材料.本文中梳理总结了近年来FG在制备方法、修饰改性、分散稳定性、润滑机制与润滑应用等方面的研究进展以及在应用过程中存在的主要问题,并对未来FG在摩擦学领域的主要研究方向与应用前景提出了一些建议和展望.

关键词： 高浓度分散液   致密石墨烯基组件   二维薄膜   三维结构   应用  

摘要： 由紧密堆叠的石墨烯片组成的致密石墨烯组件具有出色的化学稳定性和优异的力学、热学和电学性能。致密石墨烯组件不存在多孔石墨烯气凝胶中密度低、力学强度低、导电性差和导热性差等问题,是未来便携式电子和智能设备的理想材料。本文对制备方法进行了总结,包括利用机械分散、蒸发浓缩、离心浓缩和液相剥离法获得的高浓度氧化石墨烯(GO)和石墨烯分散液,以及利用真空辅助过滤、界面自组装和压制成型法获得的二维(2D)致密石墨烯基薄膜和三维(3D)致密石墨烯基结构,并评估了各种方法的优缺点。此外,还总结了致密石墨烯基组件在储能、热管理和电磁干扰(EMI)屏蔽方面的应用。最后,概述了致密石墨烯组件在未来研究中面临的挑战和前景。本综述为探索和开发大规模、低成本的制造技术和面向应用的致密石墨烯组件提供参考。

关键词： 超级电容器   氮掺杂   多孔石墨烯   比电容  

摘要： 采用一步炭化法,以氧化石墨烯为前驱体,聚苯乙烯(PS)微球为硬模板,三聚氰胺为氮源,按不同投料比进行掺杂,成功制备出氮掺杂蜂窝状多孔石墨烯材料(NhG),并进行电化学性能测试。实验结果显示:按3倍当量掺杂比制备出的NhG1-3电极材料具有优良的电化学性能(0.5 A/g电流密度下的比电容为79.3 F/g,经过10000次循环后电容保持率为85.29%),有望作为电极材料应用于超级电容器中。

关键词： 石墨烯   二氧化钒   圆二色性   线二色性   超表面  

摘要： 本文提出了一种基于石墨烯和二氧化钒(VO_(2))的太赫兹二色性超表面,通过利用其各向异性可以分别实现双频带的CD和LD。当VO_(2)处于金属状态,石墨烯费米能级E_(f)=1eV,圆偏振波以入射角80°,偏振角为45°斜入射时,在0.75THz处的CD=0.77在0.93THz处的CD=0.96。当VO_(2)处于介电状态,石墨烯费米能级E_(f)=0.2eV,线偏振波以入射角80°,偏振角为30°斜入射时,在0.47THz处的LD=0.95在0.98THz处的LD=0.73并且LD受到石墨烯费米能级的调节,调制深度为21%。所设计的二色性超表面在太赫兹成像、无线通信、光学传感、生物光谱学等诸多领域中有着较大的应用潜力。

关键词： 石墨烯   腈纶   棉   功能性纤维   保暖面料   保暖性   抗菌性  

摘要： 采用具有吸湿发热特性的改性腈纶,具有保暖、抗菌和远红外性能的中空石墨烯涤纶和经生物基OPHB处理过的棉纤维纺制多组分功能性纱线,并织造平纹、斜纹、缎纹和蜂巢组织的面料来开发保暖织物。用灰色近优法对纱线和织物进行性能评价。结果表明:纱线具有较优的抗菌、除异味性能,蜂巢组织织物的透气性和保暖性能更好。

关键词： 钠离子电池   负极材料   石墨烯   还原氧化石墨烯  

摘要： 负极材料作为钠离子电池的关键组成部分,对电池的循环稳定性以及能量密度至关重要。由于Na+半径较大,不易嵌入石墨层间,在锂离子电池领域中取得极大成功的石墨负极材料,无论在醚基或酯基电解液中均表现出低储钠容量。将石墨进行氧化处理,扩大了石墨层间距,增加储钠位点,所得氧化石墨材料储钠容量大幅度提高。以氧化石墨的制备为基础,一系列的氧化石墨基负极材料引起了广泛关注。本文通过对近期相关文献的探讨,综述了氧化石墨基负极材料特别是还原氧化石墨烯材料作为钠离子电池负极材料的研究进展,着重介绍了氧化石墨烯的制备过程、氧化石墨烯的还原途径对储钠性能的影响、还原氧化石墨烯的储钠机理、还原氧化石墨烯的官能团数量、种类对钠离子传质过程的影响;综述了杂原子掺杂还原氧化石墨烯钠离子电池负极材料的研究进展,着重介绍了N、S、B三种元素掺杂还原氧化石墨烯的物理化学性能以及电化学性能表现。综合分析表明,通过制备还原氧化石墨烯以及杂原子掺杂等策略,有望实现氧化石墨基负极材料在钠离子电池中的实际应用。

关键词： 石墨烯   复合材料   表面增强拉曼光谱   研究进展  

摘要： 自发现石墨烯增强拉曼散射(GERS)以来,石墨烯基SERS基底的理论研究与应用受到广泛关注。综述了该领域的最新研究进展,并分析了石墨烯在SERS基底中的作用。归纳了石墨烯基SERS基底的分类和制备方法,以解析其结构与性能间的关系。重点总结了石墨烯基材料在食品安全、环境监测和生物医学领域的SERS应用。最后,对石墨烯基SERS基底未来发展前景进行了展望。