关键词： 氧化石墨烯   界面聚合   聚酰胺纳滤膜   抗污染性能  

摘要： 为提高传统聚酰胺纳滤膜渗透性能和抗污染性能,文章以聚砜(PSF)超滤膜为基材,以哌嗪、均苯三甲酰氯为水相和有机相单体,引入氧化石墨烯(GO)作为亲水改性材料,通过界面聚合法制备氧化石墨烯复合纳滤膜(GO-PA-PSF膜),研究GO占比对膜表面形貌、化学结构及分离性能的影响。结果表明,当GO质量分数为0.01%时,GO-PA-PSF膜表面开始出现褶皱,膜表面粗糙度、亲水性和负电性增强,其渗透通量为50.47 L/(m^(2)·h),对Na_(2)SO_(4)的截留率为98.14%,在30 h脱盐试验中保持良好的稳定性,对3种模型污染物的抗污染性能有所提升。

关键词： 氧化石墨烯   钛   电泳沉积   复合涂层   抗菌   细胞相容性  

摘要： 目的:探讨钛表面氧化石墨烯涂层的抗菌性和细胞相容性。方法:将氧化石墨烯水分散液作为电解液,在浓度分别为20、60、100、140μg/mL的条件下,通过电泳沉积在钛表面构建氧化石墨烯涂层,作为实验组,钛片作为对照组;采用激光拉曼光谱对涂层进行表征,利用多功能纳米力学测试仪对涂层的杨氏模量、维氏硬度和摩擦力进行分析;通过对变形链球菌和牙龈卟啉单胞菌的抗菌率检测来评价涂层的抗菌性能;采用CCK-8法评价涂层对人牙龈成纤维细胞的细胞增殖的影响。结果:经电泳沉积后的钛片表面形成一层均匀的棕黄色薄膜,且颜色随浓度增加而加深;拉曼光谱显示各实验组均检测到氧化石墨烯的特征峰;各组试件的杨氏模量和维氏硬度均表现为对照组最高,实验组数值随氧化石墨烯浓度增高而增高,但不具有统计学差异;划痕曲线表明,G140组最先出现转折点,G100组最后出现转折点;各组试件对变形链球菌和牙龈卟啉单胞菌的抗菌率均随氧化石墨烯浓度的增高而增高;CCK-8检测结果显示,G140组的细胞增殖率明显低于对照组。结论:通过电泳沉积技术可在钛表面成功制备氧化石墨烯涂层,不同浓度均未对钛片的机械性能造成明显影响,当制备浓度为100μg/mL时,对变形链球菌和牙龈卟啉单胞菌具有良好的抗菌活性,且对人牙龈成纤维细胞无明显细胞毒性。

关键词： 辐射散热涂料   红外发射率   石墨烯   碳纳米管   铜铬黑  

摘要： 详细研究了炭黑、碳纳米管、石墨烯、铜铬黑及其添加量对辐射散热涂层热稳定性、红外发射率的影响;结合应用场景,讨论了辐射散热涂料配方设计原则。结果表明,作为辐射散热涂层中的功能颜料,对于需要耐高温(450℃以上)的场合,铜铬黑要优于碳纳米管和石墨烯,在中低温区间(150~300℃),三者都表现出较好的应用能力,这为不同工作温度下的辐射散热涂料配方设计及涂料选择提供了数据支撑。

关键词： 电化学   石墨烯   氧化钴   Hg(Ⅱ)  

摘要： 通过电化学沉积法制备了以石墨烯为基体负载钴粒子的复合物膜修饰电极,实现了对水环境中Hg(Ⅱ)的快速、准确检测。采用电化学阻抗谱(EIS)对修饰电极进行表征,采用循环伏安法(CV)研究了Hg(Ⅱ)在该修饰电极上的电化学行为。优化了石墨烯浓度及其修饰量、CoCl_(2)浓度、缓冲液类型、沉积时间和沉积电位。在优化条件下,Hg(Ⅱ)在石墨烯钴膜修饰电极上具有很好的电流响应,与Hg(Ⅱ)浓度在4.99~498.53μmol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为4.12μmol/L。抗干扰实验结果表明,该修饰电极对Hg(Ⅱ)的选择性较好。将该修饰电极用于自来水中Hg(Ⅱ)的检测,加标回收率为90.3%~102.6%,表明该修饰电极具有监测Hg(Ⅱ)的应用潜力。

关键词： 超高性能混凝土   氧化石墨烯   再生砂   力学性能   界面过渡区  

摘要： 鉴于再生砂(RS)部分取代石英砂(QS)制备再生砂超高性能混凝土(RS-UHPC)的力学性能和耐久性降低的问题,以不同氧化石墨烯(GO)掺量为试验参数,探究GO对UHPC工作性能、力学性能及抗氯离子渗透性能的影响规律,并通过差热-热重分析和扫描电子显微镜等手段揭示其增强机理。结果表明:掺入RS会降低UHPC的流动度、力学性能及UHPC抗氯离子渗透性能;随着GO掺量的增加,RS-UHPC流动度逐渐下降,但其力学性能、抗氯离子渗透性能均显著提升,当GO质量分数为0.06%时,RS-UHPC的28 d抗压强度和抗折强度分别提升11.8%和49.6%,氯离子扩散系数降低31.8%,抗裂韧性显著提升。RS的内养护效应和GO的晶核效应均促进水泥水化、降低基体孔隙率、改善再生砂与基体的界面过渡区,从而提升RS-UHPC的力学性能、抗裂性能和抗氯离子渗透性能。

关键词： MOFs材料   ZIF-8复合羧基化氧化石墨烯   应用   气体吸附性能  

摘要： 本实验采用热容剂法制取样品,样品的XRD图谱中2θ=7.3°,10.36°,12.7°,14.7°,16.42°,18.02°,22.1°,24.5°时,与ZIF-8复合羧基化氧化石墨烯标准的图谱具有一致的特征衍射峰,也就是(011)、(002)、(112)、(022)、(013)、(222)、(114)、(233)等晶面。没有杂质峰,说明制得到的ZIF-8复合羧基化氧化石墨烯材料的结晶度非常高。在440℃后ZIF-8复合羧基化氧化石墨烯的热稳定性比较好,石墨烯引入羧基使热稳定性增强。样品比表面积为4.67 m~2/g,ZIF-8复合羧基化氧化石墨烯N_2吸附/脱附饱和吸附量在13.52 cm~3/g,因此可知ZIF-8复合羧基化氧化石墨烯可以用来吸附分离N_2,介孔的结构使得ZIF-8复合羧基化氧化石墨烯适用于气体吸附和为离子运输提供良好的通道。

关键词： 石墨烯   改性沥青   高温性能   最佳掺量  

摘要： 采用石墨烯对基质沥青进行改性,测试不同石墨烯掺量改性沥青的高温性能,通过扫描电镜分析石墨烯在沥青中的分散状况。试验结果表明:石墨烯可以提高改性沥青的PG高温等级,随着石墨烯掺量的增加,改性沥青的针入度减小,软化点和动力黏度则增大。当石墨烯掺量超过3%后,高温条件下改性沥青的复数剪切模量增幅有限;当掺量超过4%后,黏度过大导致试件无法成型。综合考虑成本和路用性能,建议石墨烯掺量为2%。

关键词： 还原氧化石墨烯   纳米压痕   聚合物复合涂层   电磁干扰屏蔽  

摘要： 当前强电磁环境对电子设备和信息化武器电磁屏蔽防护能力提出了更高要求,为此制备了兼具高电磁屏蔽能力和轻量化属性的聚合物涂层材料。基于X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等手段,对材料的微观形貌和组分进行了详细表征。应用纳米压痕仪和矢量网络分析仪研究了6种不同rGO掺量对复合涂层表面力学性能和电磁屏蔽效能的影响。制备的涂层材料厚度为200μm,密度为1.37 g/cm^(3),压痕模量为10.8 GPa,在300 MHz~18 GHz波段内最高电磁屏蔽效能为42.8 dB。结果表明,聚合物涂层材料屏蔽电磁波方式以吸收为主,掺入rGO改善了涂层材料的力学性能和电磁屏蔽能力。相较于无rGO的涂层,rGO含量为0.9%的涂层压痕模量增加了68.75%,总屏蔽效能提高了11.7%。

关键词： 石墨烯纤维   聚吡咯   氮硫共掺杂   纤维状超级电容器   能量密度  

摘要： 基于石墨烯纤维的柔性超级电容器可以作为可穿戴电子设备的柔性储能和供电设备。然而,由于柔性超级电容器的能量密度较低,限制了其未来的应用。本文采用水热自组装和原位聚合的方法将聚吡咯锚定在氮/硫共掺杂的石墨烯纤维(PPy/NSGF)上。所制备的PPy/NSGF具有424.8mFcm^(-2)的高比面积电容和43.3μWhcm^(-2)的能量密度。由PPy/NSGF组装的纤维状超级电容器可用于照明。PPy/NSGF性能的改善主要归因于杂原子氮和硫的共掺杂以及聚吡咯的原位聚合增加了电活性位点。所制备的石墨烯基复合纤维有望成为未来智能服装和小型化柔性可穿戴电子产品中纤维状超级电容器的潜在柔性电极材料。

关键词： 电化学传感   石墨烯   血红素   丽春红2R  

摘要： 本研究采用一步合成法制备石墨烯血红素铂纳米颗粒复合材料(PtNPs/H-GNs),该复合材料兼具石墨烯大的比表面积、导电性、催化性,血红素优异的电化学氧化还原性以及PtNPs的高效催化性。基于此构建了丽春红2R分析检测传感平台。最优条件下,丽春红2R在0.1000~312.5μg/mL浓度(c)范围内,血红素的峰电流(i)线性降低,线性方程为i=-6.193logc+32.04(R^(2)=0.9950),检出限(LOD)低至0.030μg/mL。该传感器可用于食品中丽春红2R的快速检测。