关键词： 二硫化钼还原氧化石墨烯(MoS_(2)/RGO)   阻燃整理   抑烟   PET织物   水热法   浸轧  

摘要： 为了赋予涤纶(PET)织物良好的阻燃、抑烟性能,实现PET织物的低烟、无卤阻燃,采用浸轧工艺,用水热法制备二硫化钼还原氧化石墨烯(MoS_(2)/RGO)复合材料,并将其用于PET织物的阻燃整理。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪以及X射线衍射仪等对MoS_(2)/RGO复合材料以及MoS_(2)/RGO/PET织物的微观形貌与化学结构进行分析;采用垂直燃烧测试仪、烟雾密度箱、接触角仪等对MoS_(2)/RGO/PET织物的阻燃、抑烟性能以及亲水性能进行表征与测试。结果表明:MoS_(2)/RGO复合材料在织物上能够形成良好包覆,且能够有效提高PET织物的热稳定性,在700℃时,其残炭率较纯织物明显提升;MoS_(2)/RGO/PET织物的极限氧指数可提升至28.2%,总热释放量较纯PET织物下降60.5%,烟雾密度降低59.9%,具有良好的自熄性能,损毁长度可降低至10.6 cm。此外,MoS_(2)/RGO复合材料可以赋予PET织物良好的亲水性能,在2.2 s时接触角变为0°,有效改善了PET织物的服用舒适性能。

关键词： 水性聚氨酯   聚多巴胺   纳米填料   防腐性能  

摘要： 为提高填料与水性聚氨酯(WPU)之间的相容性和增加防腐性能,利用聚多巴胺(PDA)修饰氧化石墨烯/聚苯胺(FGO/PANI)纳米填料,用于制备水性聚氨酯涂层。采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征纳米填料结构,并分析了涂层的力学性能和防腐性能。结果表明:填料PDA/FGO/PANI成功合成且PDA被成功包裹在FGO/PANI的表面,PDA的加入可以有效改善纳米填料与水性聚氨酯之间的相容性,从而增强其力学性能和防腐性能,并且PDA的加入不会破坏PANI的防腐机理。

关键词： 还原氧化石墨烯   石墨烯   导热片   缺陷   热导率  

摘要： 随着现代技术的发展,散热和导热已成为制约芯片器件小型化和大功率制造业发展的关键问题之一。由于传统的金属导热材料存在密度大和易氧化等问题,近年来以石墨烯基材料为代表的非金属碳基材料逐渐成为国内外的研究热点。本文综述了近年国内外石墨烯导热薄膜的制备方法及最新研究成果,分析讨论了热处理工艺、晶粒尺寸、薄膜密度及杂质原子和缺陷等对石墨烯导热薄膜性能的影响和物理机理,并对该领域的发展趋势进行了展望。

关键词： 体育器材   碳纤维材料   胶粘剂   石墨烯   碳纳米管   温度交变  

摘要： 以石墨烯、碳纳米管以及双组分环氧胶粘剂等为原料,将石墨烯与碳纳米管按1∶1的比例混合,制备混合物质量分数分别为0.24%、0.48%、0.72%、0.96%、1.45%的GNS+MWCNTs改性环氧胶粘剂。分析不同含量下石墨烯改性环氧胶粘剂(GNS-EP)、多壁碳纳米管改性环氧胶粘剂(MWCNTs-EP)、石墨烯+多壁碳纳米管改性环氧胶粘剂(GNS+MWCNTs-EP)的剪切强度与SEM形貌,确定具有最优配比的GNS+MWCNTs改性环氧胶粘剂,利用其对碳纤维板进行加固粘接。结果表明,当GNS+MWCNTs的质量分数为0.48%时,GNS+MWCNTs改性环氧胶粘剂的剪切强度达最大,温度交变次数对试件力学性能影响较小,试件可承受的最大拉力为85 N,疲劳强度限值为294.5 MPa,经100 h浸泡后,试件全面开胶。

关键词： 纳米金属氧化物   纳米材料   摩擦磨损性能   高密度聚乙烯   摩擦材料   石墨烯   碳纤维   机械性能  

摘要： 摩擦材料的广泛应用推动了新材料的开发以及该领域的发展。如今,由纳米材料补强的聚合物越来越受到关注。许多纳米材料如石墨烯、碳纤维、碳纳米管和纳米金属氧化物用于制造新型纳米复合材料。碳纳米管(CNT)已用作许多聚合物的填料,开发具有优异摩擦和机械性能的复合材料。

关键词： 太赫兹   石墨烯   超表面   特殊光束   波前调控  

摘要： 现有的大多数特殊波束(聚焦波束、艾里光束等)超表面通常采用金属结构单元,通过改变单元结构的尺寸和旋转角度等方式进行单一的波前调控,但对动态调谐波前的特殊波束超表面的研究很少。本文突破传统结构的壁垒,利用石墨烯独特的电可调性,构造出利用石墨烯费米能级动态调控波前的特殊波束超表面,可在动态调控波前上实现更灵活的自由性,满足更多、更复杂的相位需求。通过调控石墨烯费米能级获得不同的相位分布,动态调控焦点的空间位置、聚焦开关与焦点个数之间的切换以及影响艾里光束的参数等。所提出的动态调控波前特殊波束超表面可为太赫兹在高分辨成像、聚焦可调平面透镜、光学显微操作、激光微加工、光学子弹成型等方面的应用提供参考。

关键词： 氧化石墨烯   免疫反应   肌肉毒性   血液毒性  

摘要： 目的探讨氧化石墨烯(GO)在小鼠骨骼肌和血液中的免疫反应性,评估其毒性效应。方法超声破碎法制备GO纳米颗粒,动态光散射仪测定悬浮于去离子水和PBS的GO纳米颗粒粒径与表面电荷。将不同浓度(0.5、1和2mg/mL)的GO悬浮液或PBS分别注入C57BL/6小鼠腓肠肌,HE和免疫荧光染色评价小鼠体内炎症和免疫反应性。采用扫描电镜、分光光度计和血栓弹性描记图(TEG)观察GO对体外人血红细胞形态、溶血和凝血的影响。结果动态光散射研究显示,与水悬浮液相比,GO颗粒的PBS悬浮液具有更优的胶体分散性、稳定性、表面电荷效应及体内微环境模拟性。HE和免疫荧光染色显示,小鼠腓肠肌中GO植入区周围的炎症浸润、肌纤维变性以及巨噬细胞、单核细胞、树突状细胞和CD4^(+)T细胞的浸润程度(包括F4/80^(+)、CD11b^(+)、CD11c+的平均阳性荧光面积百分比和CD3^(+)CD4^(+)细胞数等)均明显高于对照组(P<0.05),且呈明显的剂量和时间依赖性。扫描电镜观察显示,相比低浓度(0.002和0.02mg/mL)的GO和PBS,较高浓度(0.2、2和20mg/mL)的GO可使体外红细胞形态发生明显改变并引起红细胞溶血(P<0.05)。TEG显示,相较低浓度组和PBS组,高浓度GO组的多项血液凝固参数(K,α,R和MA)出现明显异常。结论GO可持久诱导炎症和免疫反应性,因而具有一定的骨骼肌肌肉毒性和体外血液毒性。

关键词： 膜蒸馏   单层氧化石墨烯   复合膜   H_(2)O/HDO分离   氚化水  

摘要： 核电站运行产生的放射性氚化水(HTO)的处理涉及到H_(2)O/HTO分离难题。实验室研究常把无放射性H_(2)O/HDO(氘化水)分离作为研究模型来代替H_(2)O/HTO分离。近年来,基于多层氧化石墨烯(graphene oxide,GO)膜的膜蒸馏分离工艺显示出较好的H_(2)O/HDO分离效果,但进一步提高分离性能仍需开发新型膜材料或结构。本工作采用不同横向尺寸单层GO制备聚四氟乙烯(PTFE)支撑的氧化石墨烯复合膜用于研究膜蒸馏分离H_(2)O/HDO:(1)选用两种不同横向尺寸的单层GO研究GO横向尺寸对膜的H_(2)O/HDO分离性能影响,基于横向尺寸较小GO膜的渗透通量和分离因子分别可达0.944 L/(m^(2)·h)和1.043,整体分离性能比基于横向尺寸较大GO膜高;(2)为结合不同横向尺寸单层GO的结构特点,把不同横向尺寸单层GO混合制备复合膜,当两种石墨烯质量比例为1∶1时,所得GO复合膜的渗透通量可达0.806 L/(m^(2)·h),比基于横向尺寸较大GO复合膜的渗透通量高,而两者分离因子相近;(3)对横向尺寸较大GO进行刻蚀处理,可提高膜蒸馏分离H_(2)O/HDO性能。结果表明:单层氧化石墨烯的横向尺寸可影响膜蒸馏分离H_(2)O/HDO性能;基于横向尺寸较小单层氧化石墨烯或混合不同横向尺寸单层氧化石墨烯制备的膜具有较好的膜蒸馏分离H_(2)O/HDO性能;并且刻蚀处理横向尺寸较大GO也可提高膜蒸馏分离H_(2)O/HDO性能。因此,本工作可指导后续发展新型膜材料或膜结构以实现H_(2)O/HDO分离效果更好的膜蒸馏工艺,为含HTO的放射性废水处理问题提供解决方案。

关键词： 锂硫电池正极   钼复合硫化钒   石墨烯   高负载量   高倍率性能  

摘要： 为了提高锂硫电池电化学性能,针对其面临的多硫化锂穿梭问题,本文以还原氧化石墨烯(rGO)为生长基质,结合四硫化钒(VS4)与多价态钼(Mo)带来的吸附性能及硫空位修复优势,采用水热法制备了复合材料VS4/Mo@rGO作为锂硫正极材料中的载体组分,它不仅有更多的活性点位缓解穿梭效应,还能减少VS4本征硫空位的体积膨胀,为克制电解液中多硫化锂的溶解及极片失效粉化提供了较大帮助。通过熔融扩散法载硫后,该正极在负载量8 mg cm−2、0.3 C时首次放电915 mAh g−1,在10 mg cm−2负载电极的倍率测试中,其放电比容量中值仍有513 mAh g−1,整体倍率性能远高于rGO/S和CB@rGO/S。

关键词： 石墨烯   形貌   场发射   COMSOL   多物理场耦合  

摘要： 石墨烯具有优异的电学、热学和力学特性以及丰富的电子隧穿边缘,是场发射阴极的良好材料.本文通过调控化学气相沉积法制备石墨烯的生长参数,分别制备了单层石墨烯薄膜、石墨烯岛、有缓冲层石墨烯等3种形貌石墨烯,探究了石墨烯的形貌特征对其场发射性能的影响,并结合COMSOL多物理场仿真分析了石墨烯的形貌特征对其场发射性能的影响机制.实验结果表明,相比于单层石墨烯薄膜,石墨烯岛和有缓冲层石墨烯的开启场强分别降低至5.55 V/μm和5.83 V/μm,最大场发射电流密度也分别提升至40.3μA/cm^(2)和26.4μA/cm^(2).另一方面,在基底上连续分布的单层石墨烯薄膜和有缓冲层石墨烯场发射电流更稳定,在5 h的测试中,电流密度分别仅下降2%和4%.结合仿真结果可知,石墨烯的形貌特征对其场发射过程中的电场分布特性和散热能力具有重要的影响.石墨烯岛和有缓冲层石墨烯存在边界结构,使得场发射过程中局部电场集中,进而提升了场发射性能.石墨烯岛在基底上离散分布,未形成连续石墨烯薄膜,缺乏焦耳热横向散热通道,热量的积累将导致石墨烯岛发射体受到损伤,并影响其场发射电流稳定性.本文探究了石墨烯的形貌特征对其场发射性能的影响,并分析了相关影响机制,对石墨烯材料场发射性能的提高具有重要的意义.