关键词： 石墨烯   环氧树脂   隔热   复合涂层   环氧基封端聚二甲基硅氧烷  

摘要： 为提高环氧涂层的隔热与防污性能,采用环氧树脂E51和环氧基封端PDMS作为基体、甲基六氢邻苯二甲酸酐作为固化剂,添加2-甲基咪唑促进剂,掺入不同含量的石墨烯,制备了石墨烯复合涂层,并对其热固化后的涂层性能进行了研究。结果表明,当E51与固化剂质量比为1∶0.4、E51与石墨烯质量比为1∶0.01、PDMS添加量为1 wt%时,涂层表现出最佳性能,其隔热温差约为38℃,在600℃时的残炭率为7.5%;此外,涂层还具有出色的疏水、疏油、防污、自清洁和耐热老化性能。

关键词： 石墨烯   卤氧化铋   三元复合材料   光催化  

摘要： 与二元复合材料相比,石墨烯/BiOX基三元复合材料具有更宽的可见光响应范围、更高效的载流子迁移率和更优异的可见光催化活性。综述了石墨烯/BiOX/碳材料、石墨烯/BiOX/金属硫化物、石墨烯/BiOX/磁性材料、石墨烯/BiOX/银系半导体复合材料的制备方法,介绍了这些复合材料在有机污染物降解、光解水析氢和还原重金属离子等方面的应用,并对石墨烯/BiOX基三元复合材料未来发展及实际应用方向进行了展望。

关键词： 石墨烯   高温热还原   微观结构   热导率  

摘要： 电子元器件工作时会产生热量,对于高频高能耗设备而言,热管理器需及时将热量导出,防止热量积聚。石墨烯作为新型二维碳材料,具有单原子层厚度,其电学、力学与热学性能优异,有望成为电子元器件的高效散热材料。然而,石墨烯内部的缺陷结构会对其性能产生不利影响,故而修复该缺陷结构以制备兼具高导电导热性与高力学性能的石墨烯薄膜十分必要。采用高温热还原法制备高性能石墨烯薄膜,深入研究不同石墨化温度对其微观结构和微晶参数的作用。结果表明:当热还原温度达到3100℃时,石墨烯薄膜的内部缺陷结构得以完全修复,层间距缩小,致密性显著提升。此时,其拉伸强度为(70±5)MPa,层间剥离强度达(77±8)gf/25mm,热导率为1531W/(m·K),电导率为930000S/m,展现出良好的导电导热性能。

关键词： 煤基石墨烯粉末   红外加热吸收规律   热力学模型   选型软件  

摘要： 介绍了粉末涂料的固化过程,针对煤基石墨烯粉末涂料特殊的吸热传热特性,以60 mm、70 mm厚度的工件为研究对象,采用纯红外加热的测试方式,确定了在相同红外距离和辐射温度条件下,不同厚度工件的红外加热系统热力学模型的关键参数,建立了煤基石墨烯粉末固化吸热规律的预测模型,并以此为基础开发了相应的工艺选型软件,其软件模拟结果与实验结果的温度误差可控制在±5℃以内。

关键词： 木材   铁离子   激光诱导石墨烯   光热转化   太阳能界面蒸发器   海水淡化  

摘要： 在全球淡水资源日益紧张的背景下,利用太阳能进行海水淡化已成为一种受到广泛关注的解决方案。太阳能界面蒸发器是一种低能耗、低成本、高效率的新兴海水淡化技术。木材来源广泛、价格低廉,其天然的亲水多孔结构能够有效定向运输水分,较低的导热率可以减少热损失,近年来作为太阳能海水蒸发器基材备受关注。利用铁离子对木材的激光催化石墨化作用,在椴木表面原位构建出多孔的木材衍生激光诱导石墨烯(W-Fe-LIG)。得益于多孔LIG和其中含铁化合物的协同光热效应,该材料在250~2500 nm的波长范围内显示出92.74%的平均光吸收率,在强度为1 kW/m^(2)(一个太阳光照强度)的氙灯光照下,其表面温度可在15 min内从室温上升到(84.8±1.0)℃。以具有优异光热性能的W-Fe-LIG为光热层、下层多孔亲水椴木为泵水隔热层可构建得到Jannus太阳能界面蒸发器,该蒸发器在1 kW/m^(2)的光照下,水蒸发速率可达1.36 kg/(m^(2)·h),蒸发效率达到79.3%。本研究通过一种高效、可行的新方法制备出具有优异光吸收性的木质太阳能界面蒸发器,为木材的高值化利用提供了技术支持和理论依据,在缓解淡水资源短缺方面具有巨大的应用前景。

关键词： 石墨烯   聚四氟乙烯   二硫化钼   摩擦磨损  

摘要： 研究石墨烯含量为0.5%、1%、3%、5%、7%(质量分数,下同)时对聚四氟乙烯(PTFE)填充改性的摩擦学效果及摩擦磨损机制,同时对比分析传统改性填料二硫化钼(MoS_(2))在5%、10%、15%、20%、25%含量时对PTFE填充改性的摩擦学效果及摩擦磨损机制;进一步进行“石墨烯+MoS_(2)”对PTFE的协同改性,深入探讨当MoS_(2)含量为15%时,石墨烯含量为1%、3%、5%时对PTFE的协同改性效果,以及石墨烯对复合材料摩擦磨损机制的影响。结果表明:石墨烯的填充可以有效提升PTFE及其复合材料的摩擦学性能,填充5%的石墨烯时,摩擦学性能最优,平均摩擦因数降低至0.0763,摩擦曲线平稳;体积磨损率降低至230.34×10^(-9) mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),主要磨损形式由黏着磨损转变为疲劳磨损;石墨烯用于协同改性时,可以有效改善MoS_(2)与PTFE相容性差以及对磨过程中易磨出形成磨粒磨损的问题。

关键词： 氧化石墨烯(GO)   聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)   溶胀性能   CO2吸附  

摘要： 采用原位聚合制备了一系列氧化石墨烯/聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯复合凝胶(GmPBG)。研究了GO分散液的浓度对复合凝胶形成及形貌的影响,进一步研究了GmPBG的溶胀性能和CO2的吸附性能。结果表明,GmPBG复合凝胶的宏观形成,微观分析以及性能与GO分散液浓度有很大的关联性。GmPBG是pH和温度双响应的复合凝胶,在酸性条件下高分子中的叔胺基质子化,静电排斥力增加高分子链扩展,使溶胀率显著增加。GmPBG存在LCST,表现为温度响应。此外,GmPBG对CO2的吸附主要归因于GO表面众多的含氧官能团以及PDMAEMA上的叔胺基,为吸附CO2提供了化学活性位点。

关键词： 氧化石墨烯   复合材料   重金属   吸附   检测  

摘要： 随着社会的不断进步与生活水平的持续提升,公众对于生态环境和食品安全的关注度日益增加。在这之中,重金属的污染问题十分严重,对自然环境造成损害的同时,还严重危及人类健康。鉴于此,研发高效的重金属检测与去除技术迫在眉睫。氧化石墨烯(GO)属于新兴纳米材料,具备出色的水分散特性、极大的比表面积以及良好的导电与吸附能力,在传感器领域有着广阔的发展前景。特别是当氧化石墨烯与其他材料结合形成复合物时,可以进一步增强其对水中重金属离子的检测灵敏度与吸附效率。本文将重点介绍氧化石墨烯及其复合材料在重金属离子吸附与检测方面的最新研究成果,并探讨相关的吸附机理。

关键词： Mg-Ni合金   固态储氢   石墨烯   吸放氢容量  

摘要： 针对Mg-Ni储氢合金储氢量低、吸放氢温度高以及吸放氢速率慢等问题,通过电弧熔炼制备Mg-Ni合金块体,再通过熔体急冷和高能球磨制得含rGO的Mg-Ni储氢合金粉体,运用XRD、TEM和吸放氢实验观察分析其微观结构和储氢性能。结果表明,rGO-Mg-Ni储氢合金由Mg、Mg_(2)Ni晶相/非晶相两相组成,吸放氢后则由Mg_(2)NiH_(4)、MgH_(2)等相组成。该复合粉体在3.5 MPa下,553和623 K时储氢容量(质量分数)分别为4.10%、4.32%;吸氢速率分别为3.34%、1.57%/min。吸氢MgH_(2)的焓变和熵变分别为79.62 kJ/mol、142.13 J/(mol·K)。rGO以单质形式负载在Mg基体表面,起到良好的分散效果并阻止了Mg-Ni合金粉体的团聚,容易让H_(2)通过与基体发生反应,降低活化能20%。

关键词： 氧化石墨烯   牙本质粘接   抗菌性能   粘接耐久性  

摘要： 氧化石墨烯是石墨烯的含氧衍生物,具有两亲性,适合化学改性。近年来,为了开发高效耐用的粘接剂,提高牙本质粘接耐久性,许多研究采用氧化石墨烯改性粘接剂,提高粘接剂的机械强度、化学和热稳定性以及抗菌性能,取得了许多成果。本文将对氧化石墨烯结构、特性及其改善牙本质粘接效果的机制进行综述。