关键词： 聚氨酯   泡沫   阻燃   抑烟   磺化石墨烯   层层自组装  

摘要： 采用以水为溶液的层层自组装法(LBL)在硬质聚氨酯泡沫(RPUF)表面构筑了不同层数的壳聚糖-磺化石墨烯的生物基阻燃涂层,探索了不同层数(x BL)对RPUF阻燃、抑烟性能的影响。结果表明,覆有防火涂层的RPUF表现出优异的阻燃性、热稳定性和抑烟能力,且其性能随着涂覆层数增加而增强;与未处理的样品相比,经过5层自组装涂覆的RPUF-5BL可通过UL 94 V-0级,极限氧指数(LOI,35.1%)和800℃残炭量(34.9%,质量分数,下同)分别提高了78.2%和85.6%;热释放速率峰值(pHRR,163.9 kW/m^(2))、总产烟量(TSP,9.1 m^(2))、最大烟密度(MSD,22.9%)和烟密度等级(SDR,14.9)分别下降了30.6%、14.2%、61.9%和120.1%。

关键词： 石墨烯泡沫   电增强固相微萃取   高效液相色谱法   磺胺类残留   鱼肉  

摘要： 为提高鱼肉中磺胺类抗生素(sulfonamides,SAs)残留的富集效果,建立了基于氮掺杂三维石墨烯泡沫功能化整体柱(monolith@nitrogen-doped three-dimensional graphene foam,M@NGF)的电增强固相微萃取(electroenhanced solid phase microextraction,EE-SPME)方法,结合高效液相色谱技术,快速、灵敏地测定鱼肉中SAs残留。本研究采用原位聚合法,以离子液体为功能单体,NGF为导电增强剂,在不锈钢丝表面制备多孔M@NGF,建立EE-SPME方法,从鱼肉中萃取磺胺噻唑(sulfathiazole,ST)、磺胺二甲基嘧啶(sulfamethazine,SM_(2))和磺胺二甲氧嘧啶(sulfadimethoxypyrimidine,SMM)。对吸附时间、搅拌速度、吸附电压、离子强度、样品溶液p H值、解吸时间、解吸电压和解吸液组成进行了优化。结果表明,基于M@NGF的EE-SPME法对ST、SM_(2)和SMM的富集倍数分别为74、58和64,吸附平衡时间缩短至35 min。在5~5000μg/kg线性范围内,本方法对ST、SM_(2)和SMM的检出限分别为1.78、3.16μg/kg和1.84μg/kg,定量限均为5μg/kg,线性回归分析的决定系数(R^(2))均大于0.9990,加标回收率为79.2%~110.1%,相对标准偏差范围为1.4%~9.8%(n=5)。本方法解决了鱼肉中SAs残留萃取效率低、基质干扰严重的问题,实现了鱼肉中SAs残留的快速、灵敏检测。

关键词： 癌症   石墨烯及其衍生物   靶向治疗   癌症影像  

摘要： 癌症是全球主要死亡原因之一,对人类健康构成严重威胁。近年来,纳米医学取得较大进展,石墨烯及其衍生物具有优异的光学吸收性、热学传导性、电学和力学特性,并含有大量的含氧活性基团,可通过多种方式进行功能化修饰改变其性能,使其在癌症的诊疗中表现出多种应用潜能。本综述详细阐述石墨烯及其衍生物在癌症治疗中的潜在靶点,并介绍其在癌症诊断中的作用,最后总结并展望存在的挑战及未来发展方向,为癌症诊疗提供新的思路。

关键词： 石墨烯图案化   电子传输   电化学溴化   光刻   全石墨烯器件  

摘要： 石墨烯具有优异的物理特性,如单原子厚度、极高的载流子迁移率等。然而,其零带隙的半金属特性限制了题在高性能场效应晶体管中的应用。为此,研究者们提出了石墨烯纳米化、外场诱导、掺杂以及化学图案化等策略,以调控其带隙宽度。但是,这些方法的可控性以及稳定性还需要进一步改善。在本研究中,我们提出采用电化学溴化并结合光刻图案化调控单层石墨烯的电子传输特性,通过这种方法,成功制备了图案化的溴化石墨烯(SLGBr)。进一步研究表明,单层石墨烯的电子传输性能可以通过溴化程度来调控。当溴化程度较小时,SLGBr表现为电阻特性,且其电导随溴化程度增加而减小;当溴化程度增加到一定值时,SLGBr表现为与半导体类似的特性。本研究将为全石墨烯器件的制备提供可行的技术路线,拓展其在微电子领域的应用。

关键词： 量子计算   分数电荷   难以捉摸   电子态   石墨烯   美国麻省理工学院   《自然》杂志   物理学家  

摘要： 美国麻省理工学院物理学家在5层石墨烯中观察到了一种难以捉摸的分数电荷效应。这是结晶石墨烯中“分数量子反常霍尔效应”(“反常”指的是不存在磁场)的第一个证据。这将使一种新形式量子计算成为可能,这种类型的计算对微扰的抵抗力更强。最新一期《自然》杂志报道了这一研究结果。

关键词： 氧化石墨烯   无石棉垫片   Burgers模型   蠕变松弛   泄漏率  

摘要： 垫片在高温长期使用过程中发生蠕变松弛导致垫片应力下降,从而影响密封效果。因此,采用理论模型预测垫片的蠕变松弛与确定垫片在高温环境长期使用过程中泄漏率的变化规律非常重要。通过实验测试氧化石墨烯无石棉垫片在不同温度和不同预紧载荷下的垫片应力值,并与根据Burgers模型计算出的垫片应力值进行对比。然后,通过建立泄漏率与使用时间的关系,提出氧化石墨烯无石棉垫片在不同温度和不同预紧载荷下长期使用时的泄漏率计算方法,并计算出该垫片随时间变化的泄漏率变化规律。结果表明:垫片应力的松弛量随着预紧载荷的增加而增加;随着使用时间的增加,垫片的应力松弛变得更加平缓;当预紧载荷相同的情况下温度越高垫片应力下降越明显;Burgers模型对垫片应力的预测值与实验值吻合度很好,最大误差为4.4728%;当温度一定时,氧化石墨烯无石棉垫片计算的泄漏率随着预紧载荷的增加而降低;当预紧载荷相同时,垫片的泄漏率随着温度的增加而增加,且泄漏率均小于密封等级T2的泄漏率2×10^(-3) mg·s^(-1)·mm^(-1)。研究结果为氧化石墨烯无石棉垫片在高温环境长期使用过程密封性能应用提供依据。

关键词： 纳米线光电探测器   光吸收率   石墨烯   LSPR效应   COMSOL软件  

摘要： 为了解决硅纳米线光电探测器光吸收率较低的问题,构造了一种六边形硅纳米线结构的光电探测器,并在该结构上覆盖零带隙的石墨烯,同时加入Au光栅,最后利用COMSOL软件对器件结构进行建模分析。研究表明,在0.5~1.5μm光波段范围内,石墨烯的覆盖和Au光栅的加入能有效提升器件的光吸收性能,并且石墨烯与Au光栅的厚度均对该器件性能有所影响。

关键词： 水泥基材料   氧化石墨烯   分散   微观结构   强度   机理  

摘要： 氧化石墨烯(GO)因其出色的性能在改善水泥基材料微观结构、力学性能上均有很好的应用前景。然而,GO的增强效果很大程度上取决于其在水泥基体中的分散性。总结了近年来GO在水泥基材料中的研究成果,重点综述了GO的分散方式、分散机理以及相应的力学性能改善机理;对比了不同GO分散方式的优缺点,分析了GO分散前后对水泥基材料微观结构和力学性能的影响;提出了目前研究存在的问题,并对未来研究趋势进行展望;旨在为后续GO在水泥基材料中的稳定应用提供参考,以促进制备高效功能化的GO水泥基复合增强材料。

关键词： 钛种植体   石墨烯   细胞膜涂层   生物相容性   免疫调控  

摘要： 钛种植体容易受到生物污染和炎症反应的影响,从而导致骨融合不良甚至种植失败.本文通过聚多巴胺将石墨烯固定于钛种植体表面,然后利用石墨烯与M2型巨噬细胞膜之间极强的相互作用力,将M2型巨噬细胞膜结合到氧化石墨烯层表面,在宏观水平上制备了一种具有生物活性的细胞膜涂层.该天然细胞膜涂层可以有效防止蛋白的非特异性吸附,具有良好的抗生物污染性能.同时,由于天然细胞膜存在高细胞亲和力,修饰上细胞膜涂层的钛种植体表现出良好的生物相容性.此外,采用免疫荧光和实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)对促炎因子(iNOS和TNF-α)和抗炎因子(IL-10和IL-1ra)进行了检测.实验结果表明,在炎症环境下,修饰上M2型巨噬细胞膜涂层的钛种植体可诱导RAW264.7细胞向M2型极化,具有优异的免疫调控能力.因此,这种依靠石墨烯与磷脂之间相互作用力的细胞膜涂层制备策略为解决钛种植体生物污染和炎症反应等问题提供了一种全新的思路.

关键词： 石墨烯   全柔性太阳电池阵   超高压   静电防护  

摘要： 针对空间电站太阳电池阵容易在超高压工作下出现静电损伤的问题,通过研制具备高透过率和导电性的石墨烯透明导电膜,实现了全柔性太阳电池组件表面零电位,达到静电泄放的目的。在750 V串间高压的试验条件下,石墨烯膜封装的全柔性太阳电池组件未出现放电现象,电性能未发生变化,证明了石墨烯膜在超高压条件下的静电防护能力。