关键词： 石墨烯改性   环氧树脂/碳纤维   力学性能   化学接枝  

摘要： 环氧树脂/碳纤维复合材料存在脆性大、抗冲击韧性较差的问题。为改进环氧树脂/碳纤维的性能,利用石墨烯对环氧树脂/碳纤维进行改性处理。使用硅烷偶联剂KH-560对石墨烯进行表面接枝。将接枝石墨烯与水性环氧树脂进行反应,以制备环氧树脂/碳纤维/石墨烯复合材料。结果表明:石墨烯含量为5%时,碳纤维与环氧树脂之间的界面性能最好。经过KH-560接枝后,环氧树脂的弹性模量、拉伸位移、界面剪切强度均得到提升。

关键词： 黑色素瘤   微小RNA-21   基于石墨烯量子点负载顺铂纳米药物系统   机制  

摘要： 目的探讨微小RNA(miRNA)-21抑制剂联合基于石墨烯量子点负载顺铂纳米药物系统(GPt)对黑色素瘤细胞凋亡、迁移和侵袭的影响及其机制。方法培养黑色素瘤B16F10细胞,分为对照组、纳米药24 h组、纳米药48 h组、纳米药72 h组,利用四甲基偶氮唑蓝(MTT)筛选出合适的给药剂量和用药时间;然后再分为miRNA-21抑制剂组、纳米药组、miRNA-21抑制剂+纳米药组。采用Transwell实验检测细胞侵袭能力,划痕实验检测细胞迁移能力,流式细胞仪检测细胞周期和凋亡情况,聚合酶链反应(PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)检测miRNA-21、B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)、p53和Bcl-2相关X蛋白(BAX)的表达情况。再通过皮下注射B16F10细胞制备裸鼠黑色素瘤模型,检测各组肿瘤重量。结果筛选出用药作用时间与剂量分别为72 h和5.0μl,miRNA-21抑制剂具有明显的干扰效果,可用于后期实验。与对照组相比,纳米药组和miRNA-21抑制剂组细胞的侵袭能力、迁移能力均下降,G1期细胞比例升高,S期细胞比例下降,凋亡增多,两者联用后效果更明显。miRNA-21抑制剂组和纳米药组的Bcl-2蛋白和mRNA相对表达量均下降,两者联用后下降更加明显,p53、BAX蛋白和mRNA相对表达量均升高,两者联用后升高更加明显。与对照组相比,其他各组小鼠肿瘤重量均下降,并且miRNA-21抑制剂+纳米药组下降最明显。对照组的肿瘤组织中血管分布丰富,肿瘤细胞排列紧密,肿瘤细胞生长活跃,大小相对一致,其他各组肿瘤细胞排列疏松,细胞生长不活跃。结论GPt联合miRNA-21抑制剂能够诱导黑色素瘤细胞发生凋亡,并能抑制细胞的迁移和侵袭能力。

关键词： 石墨烯   氧化石墨烯   树脂基体   性能研究  

摘要： 讨论了石墨烯作为增强相制备石墨烯/树脂材料(graphene/resin materials,简称GR)的方法,分析不同制备工艺的特点。系统阐述了石墨烯改性树脂材料在力学、耐热、导电和耐摩擦等性能上的研究现状,分析了添加石墨烯对树脂材料性能产生影响的规律和机理。结果表明:添加少量石墨烯填料可全面提高树脂材料的综合性能,得到较佳的改善效果。最后基于石墨烯/树脂材料的优异性能总结了石墨烯/树脂材料的应用前景和未来着重探索的方向。

关键词： 金属泡沫梁   石墨烯增强   自由振动   裂纹   微分变换法  

摘要： 分析了带裂纹功能梯度石墨烯增强金属泡沫梁的自由振动.采用Timoshenko梁理论进行建模,裂纹由无质量扭转弹簧模拟,利用Halpin-Tsai微观力学模型预测材料的有效性能.通过哈密顿原理,得到了带裂纹功能梯度石墨烯增强金属泡沫(FG-GPLRMF)梁的运动方程及其边界条件.采用微分变换法分析带裂纹FG-GPLRMF梁的自由振动.结果表明,带裂纹FG-GPLRMF梁的振动特性受到石墨烯几何尺寸、孔隙类型和石墨烯分布的影响显著.

关键词： 折射率传感器   太赫兹   超材料   石墨烯   多波段  

摘要： 针对目前太赫兹折射率传感器波段单一且灵敏度低的问题,提出一种基于石墨烯超材料的五频段折射率传感器。通过CST电磁仿真软件对传感器结构进行模拟仿真,确定了可以同时提高吸收率和灵敏度的特征尺寸。与传统超材料折射率传感器相比,通过调整石墨烯层的化学势和弛豫时间即可实现石墨烯吸收体的可调谐性。仿真结果表明,该折射率传感器在频率为4.535、6.3681、8.253、10.395和11.321 THz时达到折射率吸收峰值,吸收率分别为92.2%、99.5%、99.9%、90%和99.1%,且5个波段中最高折射率灵敏度为436 GHz/RIU。与其他折射率传感器相比,该折射率传感器波段多且灵敏度高,具有良好的传感性能,可应用于光学检测、医学成像、生物传感等领域。

关键词： 釉面   氧化石墨烯   硬度   耐磨   陶瓷  

摘要： 氧化石墨烯(GO)作为一种石墨烯衍生物,具有超强的机械性能和丰富的含氧官能团。利用GO改性陶瓷釉面,并研究GO含量对陶瓷釉面硬度和耐磨性的影响。研究结果表明:GO的最佳用量为0.05 wt%,哑光陶瓷釉面的硬度提升为11.4%(从642.9至716.3 Hv),磨耗从0.12 g降至0.04 g,然而亮光陶瓷釉面的性能却没有明显提升。通过XRD、TG-DSC和EDS等进一步分析,发现釉面性能提升的原因是GO能够诱导釉面析出硬度较高的SiO_(2)晶体,增强玻璃网络结构,抑制钠长石相的析出,并减少釉面的孔洞率。揭示了GO对陶瓷釉面性能影响的作用机制,这对于GO在陶瓷领域的应用具有重要的参考价值。

关键词： 石墨烯改性   锦纶   分子量   拉伸强度   偶联剂   接枝  

摘要： 由于纳米尺度和层间强烈的范德华力,石墨烯难以在聚合物中实现完全剥离和均匀分散。通过原位聚合的方法、即将石墨烯先分散于尼龙6单体的熔融液中,再进行尼龙6的聚合,从而实现了石墨烯在尼龙6基体中的均匀分散,研究石墨烯表面改性对石墨烯在尼龙6中的分散情况影响。通过不同分析测试后端对纳米复合材料的结构、力学、热学、拉伸、阻燃等性能进行全面表征,比较偶联剂、其他有机物和其他纳米物质3种改性石墨烯方法的优缺点。

关键词： 石墨烯   复合材料   材料性能   表面沉积   工艺方法  

摘要： 石墨烯具有良好的力学性能、导电导热和耐腐蚀性能,大部分纯金属只有在某些方面有着单一的良好性能,而不具备多维度的优良材料性能,金属基复合材料可以弥补纯金属在单一方面性能的不足,具有比单一基体更优异的性能;石墨烯/金属基复合材料(Gr-MMC)在航空航天、汽车、电子和军事领域有着广泛的应用。详细介绍了微观层面金属基表面沉积石墨烯的机理,在不同的金属表面石墨烯会表现出不同的行为,其中铜、钌、铱、镍是比较有代表性的几种金属,通过研究在不同金属上的沉积机理能够更好地从微观层面指导金属基复合材料的制备;金属基石墨烯复合材料的制备工艺针对不同的金属大致可以分为液相法、固相法和沉积处理,对于每种工艺方法的特点和不足也有所提及。

关键词： 纤维素纳米晶   氧化石墨烯   环氧树脂   固化动力学  

摘要： 利用纤维素纳米晶(CNC)改性氧化石墨烯(GO)制备了纳米填料GC,并制备了环氧树脂(EP)/GC复合纳米材料,通过差示扫描量热法(DSC)研究了GC对EP纳米复合材料固化动力学的影响。采用Kissinger和Ozawa方法得到了EP/GC复合纳米材料的相关固化动力学参数。结果表明,相比于单一纳米填料GO或CNC,复合纳米填料GC能够更有效地降低EP的固化特征温度(固化起始温度、固化峰值温度和固化终止温度),促使固化过程在更低的温度下进行。在相同的固化温度下,EP/GC材料的固化程度更高;在固化初期,EP/GC材料的固化速率更快,且可更快地达到固化速率峰值。通过Kissinger方法计算,相比于纯EP,EP/GC材料的表观活化能(Ea)从52687 J/mol降低至45234 J/mol,降低了14%;通过Ozawa方法计算,在相同的转化率下,EP/GC材料的Ea更低。复合纳米填料GC对EP体系固化过程的促进作用更为明显,对固化反应具有更为显著的催化作用。

关键词： 复合材料   氟化石墨烯   聚酰亚胺   导热特性   电绝缘性能  

摘要： 为提高聚酰亚胺基复合材料的导热和电绝缘性能,通过超声剥离制备了氟化石墨烯纳米片,采用热压取向制备了具有水平定向导热特性的氟化石墨烯/聚酰亚胺复合膜,研究了氟化石墨烯添加量对复合膜导热和电绝缘性能的影响规律。结果表明:增加氟化石墨烯添加量能提高复合膜的面内导热系数,氟化石墨烯质量分数为30%时,复合膜的面内导热系数为2.4 W/(m·K);氟化石墨烯添加量增加时,复合膜的直流耐压性能略有降低,但复合膜表面耐电痕性能增加,原因在于声子在复合膜中传递效率提升。上述研究结果可为制备高导热系数、高电绝缘性能的复合膜提供参考。