关键词： Mn掺杂   石墨烯   二氧化硫   吸附   密度泛函理论  

摘要： 二氧化硫是典型的气态污染物,其浓度的精确检测有赖于高效传感器的研发。采用基于密度泛函理论的VASP计算软件在理论上探究了Mn掺杂石墨烯对二氧化硫分子的吸附特性,并揭示了其作为高效传感器的应用潜力。研究结果表明,二氧化硫分子在Mn掺杂石墨烯上表现出显著的吸附效果,吸附过程为化学吸附;与原始石墨烯上的物理吸附过程相比,具有更大的吸附能和更短的吸附间距;吸附过程伴随着明显的电荷转移并导致吸附系统光学性质的改变。理论上,Mn掺杂石墨烯可以作为有效的二氧化硫分子检测传感器材料。

关键词： 还原氧化石墨烯   热还原   电阻温度系数   电加热性能  

摘要： 由于质量轻、韧性好、价格低廉且成型工艺简单等诸多优点,还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)薄膜在温度传感和电加热等领域颇受关注。分析了经不同温度热还原的rGO薄膜在微观结构、键合种类、力学及电学性能上的差异,以探究还原程度对rGO薄膜测温与加热能力的影响。结果表明,氧化石墨烯(graphene oxide,GO)薄膜内的C-O、C=O等含氧官能团在200℃还原后明显减少,碳原子的主要键合类型由C-C键变为C=C键。当还原温度升至600℃时,rGO薄膜内仍保留了部分含氧羟基官能团,C/O为7.18,而经800℃还原的rGO薄膜成分已趋近石墨烯。随着还原程度的增大,rGO薄膜的电阻率呈明显下降趋势,但氧原子的析出破坏了rGO薄膜的层间致密结构,使拉伸强度逐渐降低。当还原温度达到600℃时,电阻-温度曲线表现出优异的线性关系,室温电阻温度系数(temperature coefficient of resistance,TCR)为-1.60×10^(-3)/℃。在24 V直流驱动电压下,经600和800℃热还原的rGO薄膜可分别加热至242和367℃,但由于层间结构的松散和开裂,经800℃热还原的rGO薄膜的自发热升温曲线波动明显。因此,对于要求加热和测温双功能的应用场景,经600℃还原的rGO薄膜表现出更好的综合性能。

关键词： 复合材料   定形相变材料   化学接枝   聚乙二醇单甲醚  

摘要： 在聚乙二醇单甲醚(MPEG)中引入具有三嗪环结构的2-氨基-4,6-二氯-1,3,5-三嗪(ADCT),将MPEG的-OH接枝在ADCT的三嗪环4、6位制备具有三嗪环结构的MPEG(ADMT),然后负载于载体材料氧化石墨烯(GO)得到定形相变材料(FSPCM),利用双螺杆挤出机将FSPCM与聚丙烯(PP)熔融共混,制备FSPCM质量比为5%、10%、15%的PP/FSPCM共混材料,并采用^(1)HNMR、FT-IR、DSC、热台测试等试验手段对ADMT、FSPCM、PP/FSPCM共混材料进行表征。研究结果表明:FSPCM结晶焓值为96.1J·g^(-1),在250℃下仍保留较好的定形效果。10%质量比的PP/FSPCM相变焓值为9.10J·g^(-1),焓值效率为60.7%。

关键词： 石墨烯   铝基复合材料   显微组织   力学性能   耐磨性能  

摘要： 采用机械搅拌铸造法制备了石墨烯增强铝基复合材料,并系统研究了不同石墨烯含量对复合材料显微组织、力学性能以及耐磨性能的影响。结果表明,随着石墨烯含量的增加,铝基复合材料中α-Al相的晶粒细化明显,并在添加质量分数为1.0%时,达到最佳效果;但当添加量进一步增加到1.5%时,会出现石墨烯团聚的现象。当石墨烯添加量为1.0%时,复合材料的力学性能最好,硬度从HV 95提高到HV 130,复合材料的屈服强度和抗拉强度(201 MPa、254 MPa)比基体(119 MPa、201 MPa)分别提高了68.9%、25.7%。在摩擦磨损实验中发现,石墨烯添加量为1.0%的复合材料相较于其他复合材料的磨损率最低,磨损面形貌最好。

关键词： 建筑新型复合材料   石墨烯   力学性能  

摘要： 文中通过抗压试验、抗折试验和扫描电镜试验,探讨石墨烯-硫铝酸盐水泥(Gr-SAC)复合材料的力学性能及其在建筑工程中的应用潜力。结果表明,掺入适量的石墨烯能显著提高复合材料的抗压和抗折强度;水灰比的变化也对复合材料的性能产生影响,低水灰比条件下,复合材料表现出更好的性能。石墨烯的加入,改善了水化硫铝酸钙的分布,有效增强了复合材料的结构连接性。

关键词： 保温模板   平安建设   石墨烯   更正   集团   山东  

摘要： 本刊第41卷2023年增刊第51页《外墙石墨烯保温模板一体化施工技术应用》中作者单位“山东建设集团有限公司”更正为“山东平安建设集团有限公司”。

关键词： 矿井水污染   治理   石墨烯复合气凝胶   吸附性能   循环  

摘要： 针对煤矿在生产过程中产生的矿井水污染严重的问题,制备具有良好机械性能、油水双亲良好的GA-SA,并探究对矿井水中重金属离子、有机溶剂等污染物的吸附性能,分析GA-SA在矿井水污染治理的应用前景,为实际矿井水污染治理提供理论依据。吸附测试结果表明:GA-SC400具有较强的油水双亲性和机械稳定性,对MB和MO吸附能力较强,平均吸附量分别为68mg/g和22.9mg/g;对Pb^(2+)、Cd^(2+)、MB和正十二烷有较强吸附能力,Pb^(2+)、Cd^(2+)、MB吸附能力依旧维持在初始吸附能力的95.1%、97.4%、94.6%,正十二烷吸附循环后质量保持稳定;在某煤矿实际作业产生的矿井水中进行处理和应用,矿井水中污染物吸附率达到50%~60%,改善效果明显。

关键词： 石墨烯太赫兹结构   等离激元   传感   慢光  

摘要： 介绍了一种新型石墨烯太赫兹结构,其周期单元包括一条长石墨烯单层带和两条短石墨烯单层带.通过短石墨烯带所激发的明模式与长石墨烯带所激发的暗模式的相消干涉,该结构产生了等离激元诱导透明效应.利用耦合模理论推导了此效应的产生机理,所得结果与时域有限差分方法的仿真值高度一致.该结构除了具有外部动态可调性之外,还具有十分出色的传感性能,最大灵敏度和品质因子分别可达1.457 THz/RIU和30.5652.此外,提高结构中石墨烯的费米能级和载流子迁移率有助于增强慢光效应,其中载流子迁移率的增强效果尤为明显.当载流子迁移率从0.75 m^(2)/(V⋅s)提高到2.0 m^(2)/(V⋅s)时,结构的群折射率从456增至1010.本研究可为太赫兹波段传感器件和慢光器件的发展提供理论和概念框架.

关键词： 复合材料   金属有机骨架   Zn-BTC   石墨烯   超级电容器  

摘要： 用超声震荡法合成不同形貌的石墨烯负载Zn-BTC金属有机骨架材料,并将其用做电极组装超级电容器。用TG曲线、SEM观察、XRD谱、Brunauer-Emmett-Teller模型和Raman谱等手段表征材料的结构、形貌和电化学性能,使用电化学工作站和三电极体系测试了超级电容样品的电化学性能。结果表明,合成的一维棒状Zn-BTC均匀锚定在褶皱的石墨烯纳米片层上,其比电容为182.4 C·g^(-1)(1 A·g^(-1)),优于石墨烯负载的二维片状Zn-BTC(139.3 C·g^(-1))、石墨烯(97.9 C·g^(-1))和一维棒状Zn-BTC(62.8 C·g^(-1))。使用石墨烯负载的一维棒状Zn-BTC组装的对称超级电容器,在电流密度为1 A·g^(-1)、比容量为57.7 F·g^(-1)、功率密度为1390 W·kg^(-1)条件下的最大能量密度为1.99 Wh·kg^(-1),经过2000次充放电循环后其比容量保持率为90.3%。

关键词： 石墨烯保温墙板   施工关键技术   质量检测  

摘要： 本文首先介绍石墨烯墙板制作的模板安装浇注、养护脱模等工艺流程。然后,详细描述石墨烯墙板的施工安装技术,包括墙体处理、墙板吊装定位、固定连接等步骤。最后,阐明石墨烯墙板质量检测与验收的相关内容,需要关注外观质量、保温性能、强度指标、气密性能等。