关键词： 石墨烯增强复合材料   悬臂含铰梁   非线性模态   频能图   谐波平衡方法  

摘要： 将石墨烯增强含铰梁结构视为多自由度连续保守系统，针对悬臂条件下该结构的自由振动进行非线性模态分析. 采用修正的Halpin-Tsai模型对结构中石墨烯增强复合材料的等效杨氏模量进行估计. 将铰链简化为转角非线性三次函数的无重扭簧. 基于有限元方法对结构进行离散，推导出结构发生自由振动的非线性控制方程，利用谐波平衡法求解其非线性频率. 在验证算法准确性的基础上，从多个角度画出频能图分析石墨烯相关物性参数以及铰链相关参数对结构非线性模态的影响. 数值计算结果表明：石墨烯的质量分数对结构非线性频率影响较大，石墨烯小块的长宽比和长厚比对其非线性模态影响较小；在其它不变的情况下，铰链非线性刚度和铰链个数的增加都会使结构的非线性特性更加明显. 上述结论对石墨烯增强复合材料在航天航空领域中大型空间桁架结构方面的应用具有重要的实际意义.

关键词： 空洞的形成   电子结构   石墨烯   第一性原理计算  

摘要： 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究了石墨烯上空洞的形成及其电子结构性质。计算了碳原子的脱去个数N为1至19个的所有空洞结构。结果显示，随着空洞的不断增大 （N = 1， 2，……19），体系的电子结构表现出丰富的性质：有金属性，半金属性和半导体性等。结果发现，金属性的空洞体系在空洞边缘都存在碳悬挂键，而且都具有弱磁性；在空洞边缘不存在碳悬挂键的体系中，体系仍然可以表现为半金属性，金属性和半导体性。特别有趣的是，部分体系的能带结构中出现了平带，我们对平带的电子结构做了相对仔细的分析。此外，第一性原理的分子动力学的计算也显示，脱出19个碳原子而形成的空洞在热力学上是稳定的。

关键词： 石墨烯   聚苯乙烯   压缩强度   耐热性能  

摘要： 以石墨烯(GN)改性聚苯乙烯(PS),制备了阻燃型PS/GN保温材料,并研究其力学性能、热学性能等。研究表明:KH-550成功接枝到了GN表面。随着GN掺量的增加,PS/GN保温材料的力学性能、耐热性能逐渐提高,导热系数逐渐降低。GN掺量未超过0.3%时,PS/GN保温材料的力学性能、耐热性能增长显著,导热系数增长不大。GN的最佳掺量为0.3%,此时PS/GN保温材料的压缩强度提高37.2%,起始降解温度提高29℃,残炭率提高0.7%,导热系数为0.037 1 W/(m·K)。

关键词： 银基复合镀层   氧化石墨烯   电镀   耐磨性   耐蚀性  

摘要： 为满足电连接器在服役过程中对导电银镀层的耐蚀性和耐磨性的需求,本文基于5,5-二甲基乙内酰脲作为主络合剂的无氰镀银溶液,通过添加氧化石墨烯纳米片,采用直流电沉积在铜基材表面制备了银-氧化石墨烯复合镀层。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪对镀层表面形貌、成分和晶体结构进行了表征,并通过电化学实验和摩擦磨损试验对复合镀层的耐蚀性和耐磨性进行了测试。结果表明,氧化石墨烯的掺入改变了银的晶体生长方向,并细化了组织,提高了银镀层的硬度、耐蚀性与耐磨性。

关键词： 石墨烯纤维   改性织物制备   纺织品应用  

摘要： 石墨烯纤维是由石墨烯纳米片层在一维受限空间中组装而成的材料,具有优异的力学性能、电学性能和热学性能。石墨烯纤维的制备方法主要包括湿法纺丝、电纺丝和化学气相沉积等技术。石墨烯改性织物的制备方法多样,常用的有直接浸轧还原法、复配液整理法、涂布法、水热法和化学气相沉积法等。其中,直接浸轧还原法通过将织物浸泡在石墨烯氧化物溶液中,然后还原形成石墨烯膜;复配液整理法是将石墨烯与其他功能材料混合后处理织物;涂布法是将石墨烯涂布在织物表面;水热法利用高温高压条件下石墨烯的生长和沉积;化学气相沉积法则是在气相中通过化学反应沉积石墨烯膜。石墨烯纺织品目前在智能穿戴设备、抗菌防臭、导电导热等领域展现出广阔的应用前景。

关键词： 三维石墨烯   勃姆石   复合材料   安全评价  

摘要： 文章基于水热法将纳米羟基氧化铝(AlOOH)和三维石墨烯(rGO)组装成勃姆石/石墨烯纳米复合材料(AlOOH/rGO),通过XRD、Raman、FI-IR、SEM表征手段对三维石墨烯/勃姆石纳米复合材料进行表征,并通过安全检查表方法对制备过程进行安全评价。结果表明,成功制备出AlOOH/rGO,并通过安全检查表检查发现实验室现场环境、实验操作过程及实验仪器维护保养三方面存在安全隐患,并提出了相应的安全措施,以确保实验过程的顺利进行和实验人员的安全。

关键词： 新型复合材料   丽春红2R   水处理技术   融入   高效化学课程  

摘要： 新材料是国民经济建设、社会进步和国防安全的重要物质基础,开展新材料强国战略意义重大。化学新材料的关键材料领域发展对水处理膜、特种分离膜等材料提出更高期望,石墨烯基增强材料作为前沿新材料重点发展方向,应积极推进石墨烯基先进材料的制备和应用。在新材料时代的背景下,立足化学专业,将石墨烯血红素葫芦脲复合材料前沿实例融入高校的化学课程中,开拓学生知识视野,培养创新思维、综合能力,增强科学素养、爱国情怀和使命感,同时达到提升教学质量和科研能力。

关键词： 钍   石墨烯   吸附容量  

摘要： 石墨烯是一种新型的纳米材料,其性质独特,具有广泛的用途,有很大的研究价值。钍是原子工业的重要原料之一,是潜在的核能资源,其净化分离对未来的核能发展具有重要的研究价值。本文即利用石墨烯纳米材料的表面效应进行对钍的吸附,研究其在体系酸度、振荡时间、温度、钍的初始浓度、干扰离子条件下对钍的吸附效果。

关键词： 扫描隧道显微镜   扫描隧道谱   低温技术   二维材料   石墨烯量子点  

摘要： 扫描隧道显微镜具有原子级实空间分辨与原位电子态密度探测能力,是材料表面结构及性质表征的常用工具,特别是在近20年来以石墨烯为代表的二维材料电学性质的研究中发挥了重要作用.本文介绍了扫描隧道显微镜的基本原理以及超高真空低温强磁场扫描隧道显微镜的关键技术,并且以石墨烯量子点的特性为例,介绍了超高真空低温强磁场扫描隧道显微镜在石墨烯量子点的制备、电学性质的表征以及量子点中准束缚态在磁场作用下的演化研究中的应用.