关键词： 石墨烯   电子输运   费米速度   自旋极化率  

摘要： 空间速度控制石墨烯电子传输波已被提出,基于此,我们提出了一个石墨烯正常/铁磁/正常异质结,通过铁磁体沉积石墨烯层的近邻效应诱导的交换场,探讨基于空间速度调制控制的石墨烯异质结依赖于自旋的电子输运行为。研究结果发现:不同自旋的电子透射系数和传导系数明显依赖于费米速度和交换场,呈现出近似周期振荡特性。自旋反平行于交换场的传导系数明显高于自旋平行于交换场的传导系数,从而导致自旋极化的产生,自旋极化率可高达约−60%。这开启一种全新的依赖于自旋的电子器件的可能性。

关键词： MoS_(2)催化剂   石墨烯   g-C_(3)N_(4)量子点   光催化制氢  

摘要： 为了解决MoS_(2)纳米片容易堆积、导电性低的科学问题,通过水热法在MoS_(2)催化剂水热引入石墨烯增强其导电性,制备出Go/MoS_(2)纳米片,随后负载上已合成的量子点(g-C_(3)N_(4)QDS),构建出g-C_(3)N_(4)QDS@Go/MoS_(2)三元二维复合催化剂,用于光催化产氢。g-C_(3)N_(4)量子点由于其独特的电子结构和物理化学特性,其能带与MoS_(2)较为匹配,作为半导体材料也可以激发产生光生载流子,促进了整体催化产氢的效率。在本研究中复合催化剂显示出较高的光催化性能,2.5 h氢气产量为7.25μmol/g,相较于Go/MoS_(2),提升了近1.5倍。

关键词： 离子液体   石墨烯   ABS   复合材料   导热性   功能材料  

摘要： 通过绿色直接机械球磨法,将石墨粉(G粉)与1-己基-3-氨乙基咪唑四氟硼酸盐离子液体([HAIM]BF4)相结合,制备了离子液体功能改性石墨烯(G@ILs)。将G@ILs和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)采用熔融共混法制备了G@ILs/ABS复合材料。通过FTIR、XPS、XRD、拉曼光谱、SEM、TEM和EDS对G@ILs进行表征,对ABS复合材料的性能和形貌进行了测试和表征。结果表明,[HAIM]BF4通过阳离子-π相互作用对石墨烯进行了有效修饰,保持了石墨烯的结构完整性。G@ILs的引入使G@ILs/ABS复合材料的力学性能得到了显著改善。G@ILs质量分数为1.0%时,制备的G@ILs/ABS复合材料(记为1.0%G@ILs/ABS,下同)的拉伸强度和弯曲模量为42.4 MPa和2145.1 MPa,分别比ABS提高了8.36%和12.76%。此外,1.0%G@ILs/ABS的导热系数为0.249W/(m·K),比ABS提高了21.5%。

关键词： 超级电容器   金属氧化物   石墨烯   电化学沉积  

摘要： 新型无机化工复合材料广泛应用于新能源高技术领域,而超级电容器作为一种新型的储能设备吸引了越来越多的科研工作者的目光。超级电容器中以金属氧化物为电极材料的法拉第赝电容型电容器与以碳材料为主的双电层型电容器相比具有很大优势。过渡金属氧化物具有易制备、成本低、电化学性能优异等优点,但其导电性差,而石墨烯具有高导电性和高比表面积特点,基于此,制备金属氧化物/石墨烯复合物作为电极材料成为当下研究热点。通过对近期科研人员的相关研究进展,综述了石墨烯与过渡金属氧化物复合材料在超级电容器中应用进展和前景。

关键词： CuBi_(2)O_(4)   石墨烯   激光点火   密闭爆发燃烧  

摘要： 为了显著提高AP/nano-Al(nAl)复合物的压力释放效率,降低燃烧时间,提出了一种制备AP/nAl/G/CuBi_(2)O_(4)(CBO)复合物的策略。密闭爆发测试结果表明,复合物的压力释放率和压力达到峰值时间都得到了显著改善;当添加石墨烯(G)(2 wt%)/CBO(5 wt%)时压力增加13.5%,增压速率增加51.1%。此外,利用激光点火装置和高速摄像系统对制备复合物的点火和燃烧性能进行了评估,结果表明G和CBO的引入成功降低了点火延迟并缩短了20 ms燃烧时间。综上所述,添加CBO和G能显著改善AP/nAl燃烧放热、峰值压力与最大增压速率。

关键词： 石墨烯   太赫兹   频率调谐   微带天线  

摘要： 针对传统可调器件无法工作于太赫兹频段的问题,本文利用石墨烯电导率可控性质,设计了一种基于石墨烯的太赫兹频率调谐天线。对4组石墨烯贴片采用两种偏置电压调控方式均实现了天线在太赫兹频段下的频率调谐功能。开关调控方式下,频率调谐跨度为1.17 THz;微调控方式下,频率调谐范围为2.60~3.67 THz。仿真结果显示,两种调控方式的天线反射系数均小于-15 dB,-10 dB带宽均大于10%,辐射性能优良,说明石墨烯在太赫兹和新材料领域的天线设计中有巨大应用潜力。

关键词： 石墨烯   硅橡胶   复合材料   表面润湿性   功能化  

摘要： 综合性能优异的石墨烯改性硅橡胶复合材料在航天航空、电子电器以及医药卫生等领域展现出广泛的应用前景。总结石墨烯改性硅橡胶复合材料的主要制备方法及其优缺点,重点介绍具有特殊润湿性、导热性能和导电性能的石墨烯改性硅橡胶功能复合材料的研究进展。提高石墨烯的功能改性效率及石墨烯在复合材料中的含量和均匀分散性、实现复合材料的多功能化等是未来研究的难点和重点。

关键词： 纳米纤维素   蒙脱土   气凝胶   隔热   阻燃  

摘要： 纳米纤维素基气凝胶因其材料天然可再生的特点受到广泛的关注,但其易燃、机械性能差的缺点使其实际应用受到限制。本文以纳米纤维素为基底,氧化石墨烯(GO)与钠基蒙脱土(Na-MMT)为填料,通过定向冷冻干燥制备了CNF/GO/MMT复合气凝胶。定向冷冻的方法使得复合气凝胶保持了较低的热导率(37.43 mW mK−1),同时与纯CNF气凝胶相比,复合气凝胶的抗压强度提高了6倍(达到669 KPa),阻燃性能也得到了显著的提升。这些测试结果表明通过GO/MMT的加入,成功地提高了复合气凝胶的综合性能,为建筑隔热材料提供了新的选择。

关键词： 3D打印   表面修饰   高面电容   高能量密度   超级电容器  

摘要： 微型超级电容器(MSCs)具有高的功率密度和卓越的循环性能,广泛的潜在应用,因而受到诸多关注。然而,制备具有高表面电容和能量密度的MSCs电极仍然存在挑战。本研究使用还原石墨烯气凝胶(GA)和二硫化钼(MoS_(2))作为材料,结合3D打印和表面修饰方法成功构建了具有超高表面电容和能量密度的MSCs电极。通过3D打印技术,获得具有稳定宏观结构和GA交联微孔结构的电极。此外,采用溶液法在3D打印电极表面加载MoS_(2)纳米片,进一步提高了材料的电化学性能。具体而言,电极的表面电容达3.99 F cm^(−2),功率密度为194μW cm^(−2),能量密度为1997 mWh cm^(−2),表现出卓越的电化学性能和循环稳定性。这项研究为制备具有高表面电容和高能量密度的微型超级电容器电极提供了一种简单高效的方法,在MSCs电极领域具有重要的参考意义。

关键词： 石墨烯   纳米金   COVID-19抗体检测   电化学传感器  

摘要： 本文通过原位生长法合成还原氧化石墨烯/金纳米颗粒复合物（rGO/AuNPs），采用扫描电子显微镜，X-射线衍射谱，X-射线光电子能谱，紫外-可见吸收光谱对rGO/AuNPs材料进行表征。以丝网印刷电极为基底电极，rGO/AuNPs为电极修饰材料，利用AuNPs与抗原形成Au-S键的自组装方式固定新冠病毒抗原，构建了一种简单的电化学免疫传感器，并用于检测COVID-19抗体。结果显示，传感器检测新冠抗体的线性范围为500 fg/mL～100 pg/mL，检出限为1.63 fg/mL。