关键词： 石墨烯纳米片   聚对苯二甲酸乙二醇酯   科研人员   英国曼彻斯特   环境友好性   碳纳米管  

摘要： 随着3D打印技术的飞速发展,科研人员正不断探索具有更环保且更高性能的打印材料。英国曼彻斯特城市大学的研究团队在《RSC Advances》发表的文章中介绍了一种环保型复合材料,该材料是在回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPETg)中嵌入石墨烯纳米片(GNP)、多壁碳纳米管(MWCNT)和碳黑(CB),因而展现出了前所未有的导电性能与环境友好性。

关键词： 石墨烯材料   结构形貌   厚度   层数   层间距   缺陷  

摘要： 石墨烯材料的结构形貌对其质量和性能的评价及应用领域的选择具有重要意义,因此需要对石墨烯材料的结构形貌进行分析检测。本文介绍了近年来石墨烯材料的结构形貌的检测方法研究进展,选取了厚度、层数、层间距和缺陷四个重要参数。厚度的检测方法主要是AFM法;层数的检测方法包括光学对比度法、拉曼光谱法和TEM法;层间距的检测方法包括TEM法和X射线衍射法;缺陷的检测方法主要是拉曼光谱法。总结了各种检测方法的测量原理及应用情况,并指出了其适用范围和局限性,为研究者们对石墨烯材料检测方法的选择及性能研究提供参考。对石墨烯材料的结构形貌的检测研究前景做了展望,并对研究方向提出了建议。

关键词： 化学纤维工业   产业链创新   纺织产业   智能穿戴   石墨烯   航空航天   多功能复合   电子元器件  

摘要： 作为21世纪最强新材料之一,石墨烯凭借优异的力学、电学、热学、光学等性能,在智能穿戴、新能源电池、电子元器件纳米纤维、航空航天、国防、医药以及其他先进复合材料等领域都得到了广泛的应用。近年来,石墨烯在纺织服装领域的应用不断深入,进一步赋能美好生活,为人们的健康保驾护航。6月6日,正值第六届国际石墨烯日,由中国化学纤维工业协会与杭州高烯科技有限公司联合举办的石墨烯多功能复合纤维产业链创新论坛在2024yarnexpo大湾区纱线展现场引发广泛关注。活动探讨了高烯石墨烯康护纤维如何赋能高端纺织新内涵,解析了中国石墨烯多功能复合纤维标识大赛的征集历程及特殊意义,致力于引领产业链上下游共同探索石墨烯多功能复合纤维在纺织产业创新应用和高质量发展之路。

关键词： 氧化石墨烯膜   硫脲   低共熔溶剂   氯化胆碱   水处理技术  

摘要： 在m[硫脲(TU)]∶m[氧化石墨烯(GO)]=1∶2、pH=9、反应温度80℃、反应时间60 min的条件下制备了TU改性GO纳米片(记为TU-GO),将TU-GO在聚醚砜(PES)微孔膜上沉积,制备出TU改性GO膜(记为TU-GOM)。当TU-GOM在PES上的负载量为238.73 mg/m^(2)时,其对甲基橙(MO)、罗丹明B(Rh B)、亚甲基蓝(MB)的截留率分别为94.01%、87.07%和99.67%。为优化TU-GO对Rh B的截留效果,使用TU和氯化胆碱(Ch Cl)组成低共熔溶剂(DES)制备了改性氧化石墨烯膜(DES-GOM)。在m(TU)∶m(Ch Cl)=1∶2、改性温度90℃、改性时间1 h的最佳条件下,制备的DES-GOM对MO、MB的截留率分别为93.95%、99.24%,对Rh B截留率提升至99.16%。采用SEM、EDS、FTIR、XRD及拉曼光谱对样品进行了表征,对TU交联GO过程的还原机理和增稳机理进行了分析。

关键词： graphene dispersion   fibers   mechanical sensors   wearable display  

摘要： 导电分散液是构建用于可穿戴传感器、能源和柔性显示器件中导电纤维/织物的关键组成部分.尽管石墨烯具有稳定的化学性质和高电导性,但制备与纤维/织物材料兼容的石墨烯分散液仍然具有挑战性.本研究通过引入聚苯乙烯磺酸钠(PSS)分散剂,成功制备了环境友好且稳定的石墨烯水性分散液.PSS通过非共价作用改性石墨烯,使其表面带负电荷,由此产生的静电排斥促进了石墨烯的稳定分散.此外,PSS还有助于石墨烯与基底之间形成牢固的粘附.我们制备了基于石墨烯改性的纤维和纤维膜的柔性机械传感器,包括可拉伸应变传感器和压力传感器;其中,应变传感器具有100%的高拉伸性和144.6的灵敏度,也能够感知0.1%的小应变.此外,制备的柔性生理电极能够长时间记录肌电信号和心电信号.作为概念验证,制备的同轴电致发光纤维能够为潜艇模型提供照明,以完成水下复杂任务.这项工作将进一步推动先进纳米材料在可穿戴领域的应用.

关键词： 钨   石墨烯   石墨烷   面向等离子体材料   第一性原理   Fukui函数  

摘要： 设计了钨/石墨烯/钨和钨/石墨烷/钨纳米层状复合材料作为热核聚变装置面向等离子体材料,利用第一性原理计算对氦原子填隙和钨空位形成能以及力学性质进行分析.计算结果表明,石墨烯和石墨烷能够捕获钨基金属中的氦填隙原子和钨空位结构缺陷,钨/石墨烯或钨/石墨烷界面可以提供钨自间隙原子与钨空位复合位点,两种纳米层状复合材料具有\自修复"性能.基于Fukui函数,可认为上述特性与钨/石墨烯或钨/石墨烷界面钨原子位点反应活性的变化有关.另外,石墨烯可以提高钨基金属的延展性,降低其各向异性.

关键词： 石墨烯   电路设计   电热性能   发热膜  

摘要： 在石墨烯发热膜功能需要的基础上,通过热传导分析,提出热流密度计算公式。基于热流密度分析结果和石墨烯原膜电学特性,提出石墨烯加热膜电路设计方法。对丝网印制石墨烯原膜,在导电特性测试的基础上,运用基于热流密度的电路设计方法,制备出石墨烯加热膜。设计实例的理论计算与实测结果基本一致,表明该设计方法切实可行。

关键词： 激光光学   还原氧化石墨烯   改性   图案化   电子器件  

摘要： 近年来,二维纳米材料石墨烯因其优异的物理和化学性质而受到广泛关注,其制备方法多种多样。机械剥离法和化学气相沉积等传统的石墨烯制备方法存在效率低和成本高等问题。氧化石墨烯还原法由于原料简单而廉价,在大规模制备生产石墨烯中应用广泛。激光加工具有很高的精度,能同时诱导光热和光化学反应。通过激光还原氧化石墨烯不仅可以产生石墨烯结构,还能进行图案化加工,且具有无毒、无需催化剂、非接触性和可控性的特点,是加工还原氧化石墨烯的理想方式之一。从激光还原氧化石墨烯的机理入手,分析了利用激光进行光还原过程中光热效应和光化学效应的影响。对激光还原氧化石墨烯的改性技术进行了重点阐述,包括无掩膜图案化和分层结构化、杂质原子掺杂、金属/金属氧化物复合四部分。然后概述了激光还原氧化石墨烯在柔性光学器件、电子设备2个方面的应用,列举了透镜、偏振片、传感器和电容器等典型器件的性能,最后归纳了激光还原氧化石墨烯研究领域存在的问题,并提出了可能的解决路径或方案。

关键词： 美国红栌   组培苗   褐化   氧化石墨烯  

摘要： 以美国红栌组培苗为材料,研究了不同浓度氧化石墨烯对其初代培养和增殖培养的影响。结果表明,将适宜浓度的氧化石墨烯加入美国红栌组织培养初代培养基和增殖培养基中,能够降低组培苗褐化率并提高植株增殖指数,但其浓度不宜过高。其中,初代培养基的氧化石墨烯适宜浓度为1 mg/L~2 mg/L,且氧化石墨烯适宜于与维生素C配合使用;增殖培养基的氧化石墨烯适宜浓度为0.5 mg/L~1.0 mg/L,氧化石墨烯与多微氨基酸搭配使用可以促进美国红栌组培苗的生长发育。

关键词： 氧化石墨烯   粉煤灰   静电组装法   复合材料   电化学性能   超级电容器  

摘要： 超级电容器是一种具有高功率密度、优秀循环性能、高安全性的高性能储能装置,然而其低能量密度限制其发展,为进一步提升超级电容器的能量密度,满足日益增长的储能需求,提升电极材料的电化学性能是关键。为提高粉煤灰基硅酸锰/氧化锰的电化学性能,采用静电组装法合成了氧化石墨烯与粉煤灰基硅酸锰/氧化锰的复合材料(FA@MS/MO/GO),通过调节氧化石墨烯加入量优化其电化学性能,并研究了氧化石墨烯对于粉煤灰基硅酸锰/氧化锰电化学性能的影响机制,通过XRD、SEM、XPS、FTIR表征材料的形貌与结构,并采用循环伏安法、恒电流充放电、交流阻抗测试对材料和器件性能进行测试。结果表明,优化后的FA@MS/MO/GO-2的电荷传输速率大幅提升,FA@MS/MO/GO-2在0.5 A/g电流密度下的比电容为737.4 F/g,高于未与氧化石墨烯复合的FA@MS/MO(293.4 F/g),电流密度由0.5 A/g升高至8.0 A/g,FA@MS/MO/GO-2容量保持率最好(67%),高于FA@MS/MO(44%)。FA@MS/MO/GO-2与商业活性炭分别为正负极组装为非对称超级电容器后,该器件能量密度达15.75 Wh/kg(功率密度375 W/kg),在5 A/g下循环10000次的容量保持率和库伦效率均可达100%,表明该电极材料拥有长期循环利用潜力,具有良好应用前景。