关键词： 畜禽生产   石墨烯   应用前景   新材料   环境监测   病原体检测  

摘要： 石墨烯被称为“二十一世纪新材料之王”,在化工、材料、医药等领域都表现出了广阔的应用前景。近年来,石墨烯新材料在畜禽养殖生产中也得到了广泛应用。笔者总结了石墨烯及其衍生物在畜禽繁殖、畜禽环境监测、畜禽产品有害物残留监测、病原体检测、畜禽免疫中的研究和应用情况,分析了石墨烯新材料的生物安全性,指出了石墨烯在畜禽生产领域应用中的问题,并且对石墨烯在畜禽生产领域的应用前景进行了展望,旨在为石墨烯在畜禽生产领域中的应用提供理论基础。

关键词： 三维石墨烯-碳纳米管   超高性能混凝土   电阻率   压敏性能  

摘要： 本工作探索了掺加三维石墨烯-碳纳米管(Graphene-CNT,GC)的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete, UHPC)复合材料的机敏性能,基于四电极法分析了不同GC掺量、加载幅度、加载速度、温度和含水率对UHPC的电阻率变化规律的影响。研究结果表明:GC掺量对UHPC的28 d抗压强度影响不大;UHPC电阻率随着GC掺量的增加逐步降低,含有2.0%(质量分数,下同)GC的UHPC电阻率较R组下降了55.1%;UHPC试件电阻率随内部相对含水率的增加而降低,且二者存在线性关系;UHPC的电阻率随温度的升高而降低,电阻率的自然对数与绝对温度的倒数呈线性关系;UHPC电阻率变化率幅值随着加载幅度增大而增加,表现出良好的压敏特性,1.2%GC掺量下UHPC试件的压缩应力和应变灵敏系数分别达到0.2%/MPa和85.2。

关键词： 水泥复合材料   氧化石墨烯   导电性能   压敏性能   含水量   温度  

摘要： 制备水泥基传感器,实现水泥基体的自感应,是目前结构健康监测领域极具发展前景的研究方向之一。将氧化石墨烯(GO)掺入水泥,制备氧化石墨烯水泥基材料(GO/CCs),能改善水泥基体的力学性能及压敏性能。因此,GO/CCs受到了学者们的广泛关注。由于水泥基传感器会受环境因素影响,环境的变化会使水泥复合材料的温度及含水量发生变化,这将影响水泥基传感器的实际使用。目前,环境因素对GO/CCs性能的影响研究较少,尤其是环境因素对GO/CCs导电性能、压敏性能的影响。本工作通过超声波与聚羧酸减水剂结合的方法,制备了不同GO掺量的GO/CCs试件,研究了含水量和温度对GO/CCs导电性能的影响,测试了含水量对不同GO掺量试件压敏性能的影响。通过SEM及电化学阻抗谱(EIS)测试分析了GO/CCs的微观形貌及导电机理。结果表明,含水量及温度对GO/CCs的导电性能有较大影响,水分的提升使GO/CCs离子导电增强。温度敏感系数(TC)随GO掺量增加先增大后减小。不同含水量状态的GO/CCs提升其压敏性能的最佳掺量不同。0.1%掺量的GO能使水饱合状态的GO/CC试件内部的电接触更加稳定。本研究为进一步推进水泥基传感器在结构健康监测中的应用提供了指导。

关键词： 二维材料   石墨烯   纤维超级电容器   MXene   纤维电极  

摘要： 随着智能可穿戴设备的兴起,高性能的纤维超级电容器(FSC)有望为智能可穿戴设备的持续发展做出巨大贡献。二维材料因质量轻、比表面积大、导电性高、机械强度卓越等特性而闻名,这些特性使得二维材料成为制备高能量/功率密度、具备可靠安全性、稳定灵活性以及长周期循环寿命的FSC的理想选择,被认为是未来可穿戴储能设备中最具前景的候选材料之一。随着制备工艺的不断进步,FSC在理论实验和实际应用之间的差距已大大缩小。本文系统回顾了不同的二维材料在FSC的优化设计和纤维结构方面的最新进展,并对其未来的发展进行了展望。

关键词： 环氧树脂   纳米阻燃剂   石墨烯   碳纳米管  

摘要： 对近年来国内外用于环氧树脂的纳米阻燃剂相关研究进展进行了综述,包括碳纳米管,石墨烯,层状双氢氧化物,二维过渡金属碳化物(MXene)等,总结归纳了这些纳米阻燃剂的研究进展,并对其未来发展进行了展望。

关键词： 石墨烯膜   镜面屈曲   半椭圆形截面   粗粒化分子动力学  

摘要： 扫描隧道显微镜观测表明自支撑石墨烯膜在偏压和隧穿电流作用下发生镜面屈曲,针对该现象目前尚未开展系统性的研究.为此,本文使用基于粗粒化分子动力学结合实验结果构建半椭圆形截面石墨烯膜模型,着重研究截面几何形状对结构镜面屈曲行为的影响.计算结果表明,半椭圆形截面石墨烯膜能够发生曲率正负变化的变形,但是没有出现镜面屈曲现象,同时发现大高跨比情况下石墨烯膜的变形对温度的影响不敏感.将文献采用的扇形截面石墨烯膜镜面屈曲行为的计算结果与本文计算结果对比可知,扇形截面石墨烯膜更容易出现镜面屈曲现象,产生这种情况的原因与初始结构有关,半椭圆形截面由于其端部曲率更小,原子排布与二维石墨烯更接近,在温度变化过程中达到能量平衡时碳原子位置变化更小,所以表现出更小的变形.本文的研究可为基于石墨烯膜波动效应的能量收集装置的开发提供理论支持.

关键词： 流量测量   温度分析   ANSYS仿真  

摘要： 差压式流量测量技术在精密化工、生物医学、流程工业等领域具有重要应用。本文以石墨烯膜差压式微流量传感器的敏感元件作为研究对象,探讨了温度变化对其流量测量结果的影响,并建立了温度敏感元件的有限元分析仿真模型,从流体的粘度和密度两个因素,对温度影响导致的流量变化趋势进行了分析总结,为探索和改进石墨烯膜差压式微流量传感器在不同温度条件下的性能提供参考。

关键词： 石墨烯转移   石墨烯图案   金网   光刻   晶体管  

摘要： 当化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法制备的石墨烯被应用于各种高性能器件时,石墨烯的转移和图案化过程通常会降低石墨烯的固有特性。为实现石墨烯图案的高质量和大规模转移,该研究采用了湿法转移和机械剥离相结合的新方法。这种方法需要制备具有一定孔隙的金网以作为剥离带。接触区(金箔和石墨烯之间)能为机械剥离提供足够的黏附力,以形成均匀的单层石墨烯,而非接触区(孔洞和石墨烯之间)的力相对较弱,有利于石墨烯图案从基底上释放。石墨烯表面形貌和电学特性表明,石墨烯表面洁净且均匀,用该石墨烯制备的场效应晶体管具有高的载流子迁移率和小的狄拉克电压。金网格转移方法能有效提高石墨烯图案的质量和转移效率,这为CVD法制备石墨烯的应用开辟了更广阔的前景,同时也为其他二维材料的转移提供了参考。

关键词： computer   激光诱导   多模态  

摘要： Multimodal sensing, achieved by integrating multiple sensors on a flexible substrate, whether worn or implanted, facilitates versatile and highly sensitive monitoring of diverse signals(physical,chemical, electrophysiological), aiding in device miniaturization and finding extensive applications in human–machine interaction,health monitoring, brain–computer interfaces, disease management, and drug delivery [1].

关键词： 磷酸铁锂电池   长寿命   导电剂   导电炭黑   碳纳米管   石墨烯   极片厚度   自放电  

摘要： 为改善磷酸铁锂电池体系的动力学性能,助力储能领域长循环铁锂电池的开发,本文分别以一定质量占比的导电炭黑(SP)、碳纳米管(CNTs)、石墨烯(GN)及SP&CNTs、SP&GN 5种方案作磷酸铁锂电池正极的导电剂,通过对比不同方案正极片厚度变化、电池倍率、低温、自放电和循环充放电等性能,研究不同导电剂对电池加工和电性能的影响。结果表明,复合二元导电剂比单一导电剂具有更好的电性能,0.5%SP+1.0%CNTs方案因同时具有高电子电导率和离子电导率而表现出最优的循环性能。