关键词： 钛酸钡   聚偏氟乙烯-三氟乙烯   氧化石墨烯   压电材料   成骨分化  

摘要： 目的:探讨氧化石墨烯-壳聚糖改性的钛酸钡纳米颗粒(BCG-NPs)与聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))复合压电材料对人脐带间充质干细胞(hWJ-MSC)成骨分化的影响。方法:采用滴涂法在钛表面制备BCG-NPs/P(VDF-TrFE)涂层(BCGP-Ti),对其表面形貌、物相组成、亲水性和压电性能进行表征。通过模拟体液浸泡实验检测样本体外矿化的能力。将hWJ-MSC接种在样本表面,采用CCK-8检测细胞活力,细胞骨架染色观察hWJ-MSC铺展情况,碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色分别评估ALP活性和矿化水平,实时荧光定量PCR和免疫荧光染色检测成骨分化相关基因和蛋白表达。将Ti棒与BCGP-Ti棒分别植入SD大鼠股骨,Micro-CT和组织学染色观察骨整合效果。结果:扫描电镜和X射线衍射分析证实BCGP-Ti涂层成功构建。极化后BCGP-Ti具有良好的压电响应,其亲水性优于Ti和未极化的BCGP-Ti(P<0.01),体外矿化的能力高于Ti和未极化的BCGP-Ti(P<0.01)。hWJ-MSC在极化后BCGP-Ti表面铺展的面积较Ti组增加(P<0.05)。与Ti相比,极化后BCGP-Ti促进hWJ-MSC矿化水平、ALP以及Ⅰ型胶原蛋白(COL1)、Runt相关转录因子(RUNX2)、骨钙素(OCN)等成骨分化相关基因和蛋白的表达(P<0.05),在体内实现更好的骨整合。结论:在钛基表面构建BCG-NPs/P(VDF-TrFE)涂层可诱导hWJ-MSC成骨分化促进骨整合。

关键词： Laser-irradiation technology   System coupling   Graphene-based   Heat dissipation membranes   Crease-free  

摘要： The advancement of flexible electronics demands improved components,necessitating heat dissipation membranes(HDMs)to exhibit high thermal conductivity while maintaining structural integrity and performance stability even after extensive ***,we have devised a laser-modulated reduction technique for graphene oxide(GO),enabling the fabrication of high-quality,large-scale,lowdefect graphene,which yields high-performance HDMs after orderly *** work underscores the crucial role of the laser wavelength and dispersion liquid's coupling intensity in influencing the morphology and properties of *** coupling effect and energy conversion are realized when a laser of 1064 nm wavelength irradiates a triethylene glycol(TEG)/N,N-Dimethylformamide(DMF)*** unique synergy generates high transient energy,which facilitates the deprotonation process and ensures a swift,comprehensive GO *** contrast to conventional water-based laser reduction methods,the accelerated reaction magnifies the size of the graphene sheets by mitigating the ablation *** membrane construction with an ordered structure,the corresponding membrane exhibits a high thermal conductivity of 1632 W m^(-1)K^(-1),requiring only~1/10 of the total preparation time required by other reported ***,the resulting HDM demonstrates superior resilience against creasing and folding,maintaining excellent smoothness and negligible reduction in thermal conductivity after violent *** combination of exceptional flexibility and thermal conductivity in HDMs paves the way for long-term practical use in the flexible electronics industry.

关键词： 光子轨道角动量   石墨烯   混合等离子体波导   双折射效应   模式耦合  

摘要： 为满足现代社会对通信容量日益增长的需求,设计了一种基于石墨烯混合等离子体波导的可重构光子轨道角动量产生及转换器,利用时域有限差分法对器件的性能进行了仿真分析.仿真结果表明:石墨烯费米能级为0 eV时,该装置实现了拓扑荷由+1向−1或者−1向+1的光子轨道角动量的转换,转换效率达到93.6%;石墨烯费米能级为0.9 eV时,该装置可以将线偏振光转换为携带轨道角动量的涡旋光,此时该器件还可以用于识别拓扑荷为±1的涡旋光.

关键词： 氧化石墨烯掺杂改性   UO_(2)芯块   固-液混合法   放电等离子烧结   热导率  

摘要： 氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)掺杂改性二氧化铀(UO_(2))芯块是高性能核燃料研究的重点方向之一。为实现GO在UO_(2)芯块中的均匀分布及掺杂量的有效控制,利用固-液混合法和重铀酸铵(Ammonium Diuranate,ADU)共沉淀法制备了不同GO掺杂量的UO_(2)粉末,研究了制粉方法及GO掺杂量对GO在UO_(2)中混合均匀性的影响。采用放电等离子烧结制备了不同GO掺杂量的UO_(2)-GO芯块,探索了不同烧结参数的影响,并对燃料芯块的性能进行测试。结果表明,固-液混合法制备的GO掺杂UO_(2)粉末混合均匀度更好;放电等离子烧结得到的UO_(2)-GO芯块密度最高可达97.6%T.D.;GO掺杂量为1.5 wt.%的芯块在1000℃下的热导率较常规UO_(2)芯块提高了85.9%;制备的UO_(2)-GO芯块晶粒尺寸较为均匀,GO均匀分布在晶界处并形成了桥联导热网络,有效提升了掺杂芯块的热导率。

关键词： MXene   石墨烯   复合材料   薄膜   凝胶   纤维  

摘要： 随着对MXene和石墨烯的研究,发现它们在电学、储能、力学和光学领域等方面都有重要的应用前景。本文综述了当前MXene/石墨烯复合材料的研究进展,重点介绍了MXene/石墨烯复合凝胶、薄膜、纤维的制备,从简单复合到通过引入其他组分来改善MXene和石墨烯所固有的缺点,解决了MXene的弱凝胶化问题、氧化石墨烯机械强度不足、低导电性等问题,从而提高了复合材料的性能,以便能够在实际使用过程中达到最佳性能。同时介绍了复合材料在传感器、可穿戴设备、电磁屏蔽、超级电容器、航空航天以及生物检测器中的应用及未来发展的可行性。最后,对MXene/石墨烯的复合材料未来发展提出展望。

关键词： 石墨烯   功函数   原子力显微镜   退火   表面接触电势差   化学气相沉积法  

摘要： 通过退火处理去除了石墨烯薄膜上的吸附气体和杂质,改变了石墨烯表面吸附情况.利用原子力显微镜和开尔文扫描探针显微镜,对退火处理前后的石墨烯薄膜表面进行了原位扫描,分别得到其退火前、后的表面形貌和表面接触电势差图.根据表面接触电势差测量结果进一步计算其功函数,并对退火处理导致的功函数变化机理进行分析.结果表明:退火处理使得石墨烯薄膜与SiO_(2)衬底间的水分子层逸出,从而导致石墨烯薄膜与SiO_(2)衬底间距减小,降低了石墨烯薄膜的P型掺杂水平,使得费米能级上升、石墨烯薄膜功函数减小.

关键词： 石墨烯养护鼻罩   尘螨变应原疫苗   尘螨变应性鼻炎   炎症因子   免疫功能  

摘要： 目的探讨石墨烯养护鼻罩结合尘螨的皮下特异性免疫治疗用于尘螨变应性鼻炎患者的效果。方法选取102例尘螨变应性鼻炎患者,按照随机数字表法分为对照组(51例)、观察组(51例),对照组采用单纯尘螨的皮下特异性免疫治疗(尘螨变应原疫苗免疫治疗),观察组采用尘螨的皮下特异性免疫治疗与石墨烯养护鼻罩治疗,比较两组临床效果、不良反应、临床症状评分、免疫功能指标、炎症因子指标、生活质量评分。结果观察组总有效率高于对照组(Z=5.005,P=0.025)。与对照组相比,治疗前后观察组临床症状评分、免疫功能指标、炎症因子、生活质量评分差值具有统计学意义(P均<0.05)。两组不良反应发生率差异无统计学意义(χ^(2)=0.614,P=0.433)。结论与单纯尘螨的皮下特异性免疫治疗相比,石墨烯养护鼻罩结合尘螨变应原疫苗可缓解尘螨变应性鼻炎患者的临床症状,提高治疗效果。

关键词： 水性聚氨酯   防腐   石墨烯   MXene   六方氮化硼  

摘要： 水性聚氨酯(WPU)涂料作为一种新兴的环保涂料,在防腐领域得到了广泛应用。然而,WPU涂料交联密度低,耐水性稍差,不利于其长效防腐性能。利用具有独特物理化学特性的二维材料作为WPU的填料,可以有效改善其性能。本文主要介绍了三种二维材料(石墨烯、MXene和六方氮化硼(h-BN))作为填料与WPU进行复合,重点介绍了石墨烯、MXene和h-BN的改性方法,并对WPU复合涂层的性能进行了阐述和比较,最后对未来二维材料/WPU的复合材料的发展和应用进行了展望。

关键词： GNPs/AZ31   石墨烯   时效   析出相   织构强度  

摘要： 为研究时效对石墨烯纳米片/镁基复合材料(GNPs/AZ31)力学性能的影响,对GNPs/AZ31进行了300℃固溶1 h和200℃分别时效4、8、12、16、20、24 h的热处理,并开展不同时效时间下的GNPs/AZ31微观组织表征与拉伸力学性能试验研究。单轴拉伸力学试验发现,随着时效时间的增加,GNPs/AZ31的力学性能呈现出先增加后减小的趋势,在时效时间为20 h时的综合力学性能最好,抗拉强度、屈服强度、延伸率、断裂功和显微硬度分别为381 MPa、258 MPa、23.7%、76 J/m^(3)和75.7 HV,比未处理的GNPs/AZ31复合材料分别提高了9.5%、4.5%、13.9%、24.6%和37.6%。微结构表征试验结果表明,随着时效时间的增加,GNPs/AZ31内第二相(Mg_(17)Al_(12))的析出数量明显增加,并且时效过程均以增加粒径小于1.0μm的小尺寸颗粒的连续析出为主;XRD图谱显示,随着时效时间的增加,Mg_(17)Al_(12)相衍射峰强度得到加强,GNPs/AZ31的(0002)基面织构强度得到提高。本研究可为改善GNPs/AZ31的综合力学性能提供重要的试验数据。

关键词： 石墨烯   碳纳米管   复合薄膜   导热性能   原位生长  

摘要： 随着电子器件的集成化程度越来越高,对热管理材料的导热性能提出了更高要求。石墨烯具有很高的面内导热系数,由石墨烯微片堆叠而成的石墨烯薄膜面内方向具有较高导热性能,但是其厚度方向导热性能较低。碳纳米管与石墨烯有相同的元素组成和相似的晶体结构,碳纳米管轴向热导率很高。本文通过将氧化铝颗粒、催化剂二茂铁和碳源PMMA同时引入氧化石墨烯薄膜层间,在氧化石墨烯薄膜热还原的同时,原位生长碳纳米管,形成含氧化铝颗粒、一维碳纳米管和二维石墨烯三种材料和多维结构石墨烯复合薄膜。其中,二维石墨烯片提供高的面内导热性能,沿石墨烯膜厚度(层间)生长的一维碳纳米管提供较高的厚度方向导热性能;氧化铝颗粒作为高导热填料,填充石墨烯薄膜的层间间隙,连通石墨烯片导热通道;同时,氧化铝颗粒作为碳纳米管高效原位生长的衬底,显著提高碳纳米管的生长效率,提高碳纳米管含量,显著提高石墨烯膜的导热性能。研究结果表明,厚度为50μm的还原氧化石墨烯复合薄膜的面内导热系数达1006±32 W/mk、厚度方向导热系数达7.30±0.16 W/mk。