关键词： 纳米氧化银   氧化石墨烯   抗菌性能   复合材料  

摘要： 选取Hummers法制备氧化石墨烯(GO),利用硝酸银中的Ag纳米粒子通过还原剂和GO复合制备氧化石墨烯纳米银溶液,以霉菌和酵母菌为实验菌群,探究氧化石墨烯纳米银的抗菌性能,通过抑菌圈及平板计数法实验评价GO/Ag的抗菌性能,实验结果表明:GO/Ag对霉菌和酵母菌有较好的抑菌效果,最小抑菌质量浓度为5μg/mL,说明GO/Ag是一种优良的抑菌复合材料。

关键词： PEDOT∶PSS   石墨烯纤维   湿法纺丝   柔性超级电容器   能量密度  

摘要： 为了更好地实现石墨烯基纤维在柔性可穿戴储能器件领域的应用,采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯水分散液与聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)分散液制备一定浓度的复合纺丝液;以氯化钙溶液为凝固浴,通过湿法纺丝技术制备不同比例的PEDOT∶PSS/氧化石墨烯复合纤维,经氢碘酸还原获得PEDOT∶PSS/石墨烯复合纤维。对PEDOT∶PSS/石墨烯复合纤维的结构形貌进行表征,PEDOT/PSS质量分数为20%时复合纤维的直径约为95μm,表面具有褶皱卷曲的形貌。以PEDOT∶PSS/石墨烯复合纤维组装柔性超级电容器,在不同凝胶电解质体系中进行电化学性能评价。结果表明,PEDOT∶PSS质量分数为20%的PEDOT∶PSS/石墨烯复合纤维在PVA/H_(2)SO_(4)凝胶电解质体系中的电化学性能最佳;当电流密度为0.14 mA/cm^(-2)时,面积比电容为420.7 mF/cm^(2),能量密度为9.35μW h/cm^(2),表现出良好的电化学性能,可为温湿度计供电,并显现出在智能可穿戴储能器件中的潜在应用前景。

关键词： 纳米天线   等离激元   硅近红外探测器   石墨烯  

摘要： 金属纳米颗粒低聚体不仅具有等离激元共振效应实现光场亚波长范围内的局域化和增强,还可以通过泄漏光场相互干涉实现法诺共振和连续态中的束缚态,从而使得电磁场更强的局域和增强.本文采用金纳米低聚体超构表面作为石墨烯/硅近红外探测器的天线,实现了光响应度2倍的增强;通过调节纳米金属低聚体间夹角,发现当该夹角为40°时,光电流达到最大值,对应法诺共振最大的透射率,此时天线不仅汇聚光场能量还定向发射给探测器;当该夹角为20°时,光电流出现一个低谷,此时能量局域于低聚体内,金属损耗减弱了等离激元增强效果.该工作通过时域有限差分法仿真和实验相结合研究了低聚体超构表面光电耦合效率的动态过程,为提高光电探测效率提供了一种重要的途径.

关键词： 铜负载氧化石墨烯   聚碳酸酯   抗菌性能   短时间抗菌性能   耐洗刷性能  

摘要： 聚碳酸酯(PC)是一种具有优异综合性能的工程塑料,在抗菌产品的应用中,改进PC材料的短效抗菌性能和耐洗刷性能,可提高其抗菌效率和使用寿命。通过液相混合和喷雾干燥工艺,在不同氧化石墨烯(GO)和硫酸铜添加比例条件下,合成了三种铜负载氧化石墨烯抗菌剂(Cu@GO)。随后,将抗菌剂与PC进行混合和注塑,制备了一系列PC/铜负载氧化石墨烯复合材料(PC/Cu@GO)。测试了三种PC/Cu@GO复合材料的常规抗菌性能、高效抗菌性能和耐洗刷性能。结果表明,Cu@GO抗菌剂能够显著提升PC的抗菌性能,当GO与硫酸铜添加比为1∶9时,对应PC的短时间抗菌性能优异,接种6h,其对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌率为96.8%和70.0%。当GO与硫酸铜质量比为1∶3时,经洗刷后PC的抗菌耐久性较好,经过4次洗刷和浸泡处理后,其对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌率仍保持在68.2%和61.7%。

关键词： 氧化石墨烯   多聚磷酸   分子动力学   自愈合  

摘要： 为了研究氧化石墨烯(graphite oxide,GO)和多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)复合改性剂对沥青自愈合性能的影响,利用MaterialsStudio软件构建基质沥青和GO/PPA复合改性沥青的分子模型,通过密度、溶解度和玻璃化转变温度对建立的沥青模型进行合理性验证;在2组沥青之间插入1nm的真空层以表示疲劳损伤后产生的微裂缝,研究基质沥青和GO/PPA复合改性沥青在不同温度下的自愈合过程,并以扩散系数、活化能和指前因子为指标对两者的自愈合能力进行了评价;最后通过动态剪切流变试验验证模拟结果的准确性。结果表明:随着温度的升高,基质沥青和GO/PPA复合改性沥青中的微裂缝可以更快速修复;与基质沥青相比,GO/PPA复合改性沥青的扩散系数更大,因此具有更高的自愈合效率。研究成果有助于加深对GO/PPA复合改性剂自愈合效果的理解,为后续类似研究提供理论依据。

关键词： 石墨烯   三维多孔   柔性压阻传感材料   超疏水  

摘要： 在氧化石墨烯分散液中加入十二烷基糖苷作为发泡剂形成氧化石墨烯微泡团聚体,通过浸渍法与聚氨酯海绵骨架复合后经过液氮的极速冷冻以及肼蒸气的还原,构筑了一种有着特殊三维分级多孔结构兼具超疏水和柔性压阻传感性能的还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵。结果表明:基于还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵的柔性应力应变传感器的灵敏度系数(GF)最高可达3.8,响应时间低至45 ms;另外,还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵还具有良好的超疏水性,水接触角(WCA)达152.5°,在潮湿及水下等复杂环境中具有潜在的应用价值。

关键词： 稻谷   石墨烯   远红外辐射   热传导   低温干燥  

摘要： 为研究稻谷的石墨烯低温远红外干燥特性及其对稻谷干燥品质的影响，以辐射温度、排粮流量和除湿风量为影响因素，以干燥速率和应力裂纹指数增值为评价指标，用自制的循环式石墨烯低温远红外干燥机进行稻谷干燥试验，通过BBD(Box-Behnken设计)响应面法，分析了低温远红外干燥对稻谷干燥品质的影响以及工艺参数优化。结果表明：影响稻谷干燥特性和品质的最主要因素是辐射温度，其次是排粮流量和除湿风量。随着辐射温度的升高，稻谷的干燥速率和应力裂纹指数增值逐步增大，整精米率则逐步降低。与同温度的热风干燥相比，石墨烯低温远红外干燥的平均干燥速率和干燥品质均有显著提高。经优化后，稻谷最佳石墨烯低温远红外干燥工艺条件为：辐射温度43℃、排粮流量4kg/min、除湿风量193m3/h，此时应力裂纹指数增值为9，整精米率为79.75%，稻谷干燥品质最佳。这说明利用石墨烯低温远红外干燥稻谷，可以明显提高干燥速率并改善稻谷干燥品质。

关键词： 结构型吸收材料   石墨烯   玻璃纤维   介电常数   反射损耗  

摘要： 为了制备具有一定电磁吸波性能的结构型吸波材料,采用喷涂法制备了负载石墨烯微粒的玻璃纤维预浸料,并通过热压罐成型工艺进行固化,制备了环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料。研究了石墨烯含量对吸波复合材料电磁性能、吸波性能和力学性能的影响。通过三点弯曲测试结果可知,随着石墨烯含量的增加,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料的弯曲强度先增大后减小,弯曲弹性模量增大,但总体变化幅度较小。矢量网络分析仪测试结果表明,随着石墨烯含量的增加,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料的介电常数逐渐增大,磁导率几乎不变,介电损耗正切角值逐渐增大。分析反射损耗计算结果可知,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料的吸波性能主要由复合材料的厚度和石墨烯含量决定,随着复合材料厚度的增大,反射损耗峰值逐渐朝低频移动;随着石墨烯含量的增加,复合材料的吸波性能逐渐增大。当石墨烯质量分数为2.5%、复合材料厚度为1.7mm时,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料具有最佳的吸波效果,此时反射损耗峰值为-11.8dB,有效带宽为1.45GHz。

关键词： 聚丙烯   碳纤维   碳纳米管   石墨烯   力学性能  

摘要： 碳材料作为多功能性填料在增强聚丙烯基复合材料综合性能方面发挥重要作用。但平衡不同碳材料的添加量与复合材料制品的成形性和功能性之间的关系是重要课题。文章分别论述了碳纤维、碳纳米管和石墨烯的性状特点以及这些碳材料对聚丙烯基多尺度复合材料制品的力学、热学和电学等性能影响的研究进展。文章指出,未来利用熔融沉积3D打印成形工艺制备高含量且混杂的碳材料填充聚丙烯基复合材料是具有挑战性的研究方向。

关键词： 石墨烯光催化材料   净化效果   铺设面积比  

摘要： 为切实从源头上提高水体污染的治理效果,通过利用石墨烯光催化技术优势,对比分析由石墨烯+聚乙烯+纳米TiO2+碳纤维组成的石墨烯光催化材料,在不同铺设面积比100%、70%、50%和30%的净化效果。相比于空白组,不同铺设面积比对TN、NH3-N的去除效果差别不大,而对COD去除、DO提升优势显著;且最终净化效果大小顺序为:30%<50%<70%<100%,最佳铺设面积比是70%,其对COD的去除率超出空白对照组75.08%,综合表明该材料能够治理水体污染。