关键词： 石墨相氮化碳   气凝胶   吸附   降解   力学性质   循环利用  

摘要： 以漂白木浆为原料,先经2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)氧化制得氧化纳米纤维素(TOCN),再与还原氧化石墨烯(rGO)复合制得气凝胶TOCN/rGA,然后将催化剂Ag/AgCl/石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))负载在该气凝胶上,制备光催化气凝胶Ag/AgCl/g-C_(3)N_(4)@TOCN/rGA,并将其用于吸附降解罗丹明B(RhB)。通过红外光谱(FT-IR)、场发射扫描显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对气凝胶的结构和形貌进行表征,利用X射线光电子能谱(XPS)、紫外漫反射光谱(DRS)、荧光光谱(PL)、瞬间光电流和活性物质捕获实验以及能带结构计算探讨气凝胶的光催化机理,并分析了气凝胶吸附性、光降解性能、力学强度和抗菌性。研究结果表明:Ag/AgCl/g-C_(3)N_(4)@TOCN/rGA成功制备,其具有丰富的多孔结构。rGO良好的导电性有效抑制了Ag/AgCl/g-C_(3)N_(4)光生载流子的重组,相较于Ag/AgCl/g-C_(3)N_(4),Ag/AgCl/g-C_(3)N_(4)@TOCN/rGA具有强可见光吸收,低光生载流子复合率和高瞬态光电流密度;Ag/AgCl/g-C_(3)N_(4)的负载也增大了气凝胶的平衡吸附量和机械强度:Ag/AgCl/g-C_(3)N_(4)@TOCN/rGA对RhB的平衡吸附量为2.86 mg/g,优于TOCN/rGA的平衡吸附量2.72 mg/g;在应变为70%时,Ag/AgCl/g-C_(3)N_(4)@TOCN/rGA的抗压强度为0.86 MPa,高于TOCN/rGA的抗压强度0.62 MPa。Ag/AgCl/g-C_(3)N_(4)与TOCN/rGA相互作用获得了优异的降解效果:在pH值7,光照180 min时Ag/AgCl/g-C_(3)N_(4)@TOCN/rGA对RhB降解率为95.1%,循环4次后对RhB的降解率为80.5%,120 min对大肠杆菌的抑菌率为100%。自由基捕获实验结果表明:超氧自由基(·O_(2)^(-))为复合气凝胶光催化主要活性物质。

关键词： 核壳结构   碳化硅/石墨烯   研究进展   制备方法  

摘要： 综述了核壳型碳化硅/石墨烯纳米材料(GSCS)的制备方法,从机理出发对比分析了各种方法的优缺点,提出了下一步工艺改进方向;介绍了GSCG及相关复相材料在电化学、光催化、润滑、吸波、导热等领域中的最新研究现状,探讨了核壳结构的组织、形貌等因素对各性能的影响规律,并对核壳型碳化硅/石墨烯纳米材料的研究方向提出了展望。

关键词： 膜片   溶胶-凝胶技术   氧化石墨烯   增强  

摘要： 利用溶胶-凝胶(SG)技术制备氧化石墨烯增强的海藻酸钠-金刚石膜片。采用光学显微镜、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等对膜片进行了研究,通过电子万能试验机对膜片的机械强度进行了测量,并分析了膜片拉伸样条的断口形貌。结果表明,金刚石粉末、海藻酸钠和氧化石墨烯能够混合在一起;当氧化石墨烯的浓度为0.05wt.%时,加入氧化石墨烯的海藻酸钠-金刚石膜片的拉伸强度比纯海藻酸钠-金刚石膜片提高了63.13%;对于未加入石墨烯的膜片断口出现毛糙分层现象,而加入石墨烯的膜片断口呈现较为整齐的断面。

关键词： 激光器   光纤激光器   石墨烯   全光纤结构   主动锁模  

摘要： 利用光纤倏逝波耦合效应,设计了一种基于石墨烯全光纤结构的主动锁模激光器。该石墨烯全光纤锁模器件基于侧面腐蚀的单模光纤,构建了银/聚二甲基硅氧烷(PDMS)/石墨烯的电容型结构,腐蚀的单模光纤置于PDMS和石墨烯之间。实验结果显示,在电容结构两端施加与激光腔的共振频率一致及其整数倍的周期性方波电压信号,并对腔内光进行调制,可实现1558 nm光纤激光器的主动锁模。所设计的主动锁模激光器获得了基本频率及二次谐波的锁模脉冲,重复频率分别为12.2 MHz和24.4 MHz,实现了电控重复频率的脉冲输出。这种石墨烯全光纤锁模器件具有低成本、低功耗的优势,为实现灵活可控的主动锁模激光器提供了新思路。

关键词： 氧化石墨烯   聚偏氟乙烯   膜制备   水处理   分离膜  

摘要： 简述了聚偏氟乙烯(PVDF)膜与氧化石墨烯(GO)的结构特征,分析了有机-无机杂化膜的优势。详述目前GO/PVDF膜的几种主要制备方法,包括溶液浇铸法、静电纺丝法、化学接枝法、真空抽滤法等,分析了各制备方法的优劣。阐述了GO对PVDF复合膜孔径、亲疏水性能、膜通量、截留性能、力学性能等的影响,并对复合膜在水处理及其他潜在应用进行了综述。分析发现,溶液浇铸法工艺简单、制膜周期短,化学接枝法制得的膜各组分间结合稳固、服役时间长,而静电纺丝法制得的膜比表面积大、孔隙率高。在微观层面,GO片层发生毛细作用、低于片层直径的粒子能以更快的速度通过,宏观上表现为膜通量的提高,GO还能提高膜表面光洁度、减少杂质淤堵与污染,进而提高膜的使用寿命。对GO/PVDF复合膜的发展趋势进行了展望,以期为构建高效稳定的PVDF基分离膜提供理论依据与技术支持。

关键词： 增强拉曼   三维多孔   银纳米树突   等离激元结构   微塑料检测  

摘要： 随着全球塑料产品的生产和增加,微塑料污染问题日益受到关注,因此,对于微塑料的监测,就显得尤为重要。本文提出的以石墨烯为纳米间隔的银纳米树突/石墨烯/铜箔SERS基底,具有三维多孔的结构,有利于大分子纳米颗粒进入纳米间隙;同时,在激光激发下,这些纳米间隙间产生强大的“热点”,增加了被检测纳米颗粒的拉曼信号。因此,该SERS基底可以很好的应用于饮用水中100 nm级别聚苯乙烯微塑料的检测。我们通过控制反应时的电流的大小不变,改变反应时间来得到不同的银纳米结构,然后再对基底的灵敏度以及均匀性展开研究,不断优化制备条件,当电沉积时间为15 s时,得到了一种可以用于饮用水中聚苯乙烯微塑料检测的SERS基底,最低检测浓度可达到100μg/mL。因此,制备得到的该SERS基底可以广泛应用于食品安全等领域的SERS检测。

关键词： 氧化石墨烯   净化   染料废水   龙胆紫  

摘要： 水体有机污染难以处理,制备吸附性能好、价廉易得、绿色高效的净化剂十分必要。采用改进的Hummers法制备GO,并研究了GO对染料污水的吸附性能。对比了该吸附剂对6种染料的吸附性能,得出对龙胆紫的吸附效果最好,故选取龙胆紫为研究对象。设计了单因素实验,系统研究了不同条件下氧化石墨烯对龙胆紫的吸附,并拟合吸附动力学和等温模型。探究发现,氧化石墨烯投加量0.03 g,pH=9,吸附时间30 min,转速1200 r/min,染料质量浓度为50 mg/L时吸附最优,吸附率为98.36%,吸附量81.96 mg/g。等温模型符合Langmuir吸附,动力学模型符合准二级动力学吸附。实验结果显示了氧化石墨烯对龙胆紫染料具有较强的吸附能力,有望在水体染料污染处理上发挥巨大作用。

关键词： 石墨烯   三聚磷酸铝   电力接地网  

摘要： 以石墨烯为导电填料,三聚磷酸铝为防腐填料,水性环氧树脂作为黏结骨料,配置得出了一种用在接地电极表面的导电防腐涂料。通过附着力、导电性以及耐蚀性测试,再结合土壤模拟浸泡试验,研究不同石墨烯与三聚磷酸配比对涂层导电与防腐性能的影响,结果表明当m(G)∶m(EP)=17%,m(ATP)∶m(EP)=1%时涂层表现出了优异的导电性与抗腐蚀性,可以满足电力接地网使用要求。

关键词： SBS改性沥青   纳米石墨烯   橡胶粉   沥青性能   路用性能  

摘要： 为研究纳米石墨烯改性沥青路用性能,结合开梁高速公路四川段路面工程,通过对不同配方纳米石墨烯改性沥青三大指标试验,开展了纳米石墨烯改性沥青路用性能研究,并进行了常规SBS改性沥青与纳米石墨烯改性沥青AC-20混合料车辙动稳定度、浸水马歇尔、冻融劈裂及低温弯曲等路用性能对比分析。研究表明:纳米石墨烯改性沥青的高温性能、低温性能及抗老化性能均有所提升,能够提升AC-20沥青混合料的高温性能、低温性能及抗水损坏性能。研究成果为纳米石墨烯改性沥青推广应用提供参考。

关键词： 水性丙烯酸防腐涂料   石墨烯改性   防腐性能  

摘要： 水性丙烯酸防腐涂料是一种绿色环保型涂料,在轻防腐领域应用较为广泛,但依然存在耐盐雾性能低、耐溶剂性差和硬度低等不足,本文通过在实验室前期研究的配方基础上添加不同含量的石墨烯对其性能进行改性,探讨了加入不同比例的石墨烯对涂料性能的影响,并测试涂层的耐冲击性、附着力、铅笔硬度、耐盐水和耐盐雾性能。结果表明,石墨烯含量3%的涂料制备的涂层耐冲击性能达到40 cm、铅笔硬度达5H、附着力达0级、耐盐水测试符合标准、耐盐雾测试达120 h,符合国家标准。